DE10322969A1

DE10322969A1 - Startsteuerverfahren und -vorrichtung für magnetbetätigte Ventile eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE10322969A1
Application number: DE10322969A
Authority: DE
Inventors: Keiji Yoeda; Shigeo Kikori; Tomohiro Oda; Hitoshi Akimoto
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-05-22
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2023-05-22
Also published as: US20030217714A1; DE10322969B4; US6997146B2; FR2840016A1

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Steuerung des Startens eines magnetbetätigten Ventils für einen Verbrennungsmotor wird, wenn eine Aufforderung für ein Starten des magnetbetätigten Ventils erzeugt wird, eine vorläufige Sollposition, in die ein Magnetanker wahrscheinlich bewegt werden soll, bestimmt und wird der Magnetanker in die bestimmte vorläufige Sollposition bewegt. Wenn die vorläufige Sollposition von einer vorbestimmten Sollposition verschieden ist, wird der Magnetanker in die Sollposition bewegt, nachdem dieser von der neutralen Position in die vorläufige Sollposition bewegt wurde.

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf magnetbetätigte Ventile zur Verwendung in Verbrennungsmotoren und insbesondere auf Technologien zum Starten der magnetbetätigten Ventile in vorteilhafter Weise.

2. Beschreibung des in Beziehung stehenden Standes der Technik

Magnetbetätigte Ventile für einen Verbrennungsmotor, der an einem Fahrzeug, wie z. B. einem Kraftfahrzeug, angebracht ist, sind bekannt; diese sind betätigbar, um Einlassventile und/oder Auslassventile zum Öffnen und Schließen von diesen unter Verwendung von elektromagnetischer Kraft anzutreiben. Jeder der magnetbetätigten Ventile weist einen Magnetanker, der sich zusammen mit einem Ventilkörper eines Einlassventils oder eines Auslassventils bewegt, eine ventilbetätigte Feder, die den Magnetanker in eine Richtung zum Öffnen des Ventils drückt, eine Ventilschließfeder, die den Magnetanker in eine Richtung zum Schließen des Ventils drückt, einen Ventilöffnungselektromagneten, der elektromagnetische Kraft zum Öffnen des Ventils entgegen der Vorspannkraft der Ventilschließfeder erzeugt, und einen Ventilschließelektromagneten, der eine elektromagnetische Kraft zum Schließen des Ventils gegen die Ventilöffnungsfeder erzeugt, auf.

Wenn das magnetbetätigte Ventil nicht betätigt wird, und zwar wenn kein Erregungsstrom an den Ventilöffnungsmagneten und den Ventilschließelektromagneten angelegt ist, ist der Magnetanker an einer neutralen Positionen federnd gestützt, bei der die Vorspannkräfte der Ventilöffnungsfeder und der Ventilschließfeder gegeneinander ausgeglichen sind.

Da der Ventilkörper halb geöffnet ist, wenn sich der Magnetanker an der neutralen Position befindet, muss der Magnetanker zu seiner Öffnungsseite-Endposition, bei der der Ventilkörper vollständig geöffnet ist, oder zu seiner Schließseite-Endposition, bei der der Ventilkörper vollständig geschlossen ist, wenn der Verbrennungsmotor beispielsweise gestartet wird, bewegt werden.

Ein Beispiel für das Verfahren des Bewegens des Magnetankers zur Öffnungsseite-Endposition oder zur Schließseite-Endposition zum Zeitpunkt eines Startens des Motors oder ähnlichem ist beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2000-97059 offenbart. In dieser Veröffentlichung wird vorgeschlagen, beim Einschalten eines Zündschalters die Magnetanker einer Vielzahl von magnetbetätigten Ventilen von der neutralen Position in die Öffnungsseite-Endposition zu bewegen, die Magnetanker an der Öffnungsseite-Endposition zu halten und aufeinanderfolgend die Magnetanker in die Schließseite-Endposition in einer vorbestimmten Reihenfolge zu bewegen, bei der die Zylinder des Motors in den Ansaughub gehen, nachdem die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle einen Referenzwert erreicht hat.

Beim Verfahren, das in der vorstehend genannten Veröffentlichung beschrieben ist, werden alle Einlass- und Auslassventile von der neutralen Position in die vollständig geöffnete Position zum Zeitpunkt des Startens des Motors bewegt. Anschließend wenden alle Einlass- und Auslassventile in der vollständig geöffneten Position gehalten, bis dass die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle den Referenzwert erreicht. Folglich wird die Kompressionsarbeit, die durch den Motor während des Startens erledigt werden muss, verringert und kann die Startperiode des Motors und der Betrag an durch einen Anlassermotor verbrauchter elektrischer Energie verringert werden.

Während alle Einlass- und Auslassventile von der neutralen Position in die vollständig geöffnete Position beim Starten des Motors entsprechend der bekannten Technologie gemäß Vorbeschreibung bewegt werden, ist es nicht wahrscheinlich, dass alle Einlass- und Auslassventile notwendigerweise die vollständig geöffnete Position erreichen.

Wenn das Einlassventil oder das Auslassventil, bei dem es wahrscheinlich ist, dass es die vollständig geschlossene Position erreicht, in die vollständig geöffnete Position bewegt wird, erhöht sich der Betrag an elektrischer Energie, der durch den Ventilöffnungselektromagneten und/oder den Ventilschließelektromagneten verbraucht wird, oder kann der Magnetanker nicht anschließend von der neutralen Position in die Öffnungsseite- Endposition verschoben werden. Folglich wird es schwierig, den Verbrennungsmotor in angemessener Weise zu starten. Dieses Problem tritt auch dann auf, wenn alle Einlass- und Auslassventile in die vollständig geöffnete Position zum Zeitpunkt eines Startens des Verbrennungsmotors bewegt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe, ein Startsteuerverfahren und eine Startsteuervorrichtung für magnetbetätigte Ventile eines Verbrennungsmotors vorzusehen, mit denen die magnetbetätigten Ventile sicher oder zuverlässig gestartet werden, ohne, dass der Betrag an Elektroenergie, der durch die magnetbetätigten Ventile verbraucht wird, erhöht wird.

Zum Lösen der vorstehenden Aufgabe wird entsprechend einem ersten Aspekt der Erfindung eine Startsteuervorrichtung für ein magnetbetätigtes Ventil eines Verbrennungsmotors vorgesehen, das dazu geeignet ist, einen Magnetanker, der sich in einer neutralen Position befindet, in eine Öffnungsseite-Endposition oder eine Schließseite- Endposition als eine vorbestimmte Sollposition während einer Startperiode des magnetbetätigten Ventils zu bewegen, wobei der Magnetanker in die eine Position aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite-Endposition bewegt wird, bei der im Verhältnis zur anderen Endposition eine höhere Wahrscheinlichkeit besteht, dass der Magnetanker in diese bewegt wird, bevor sich dieser in die vorbestimmte Sollposition bewegt.

Beispielsweise bestimmt die Startsteuervorrichtung zum Steuern des Startens des magnetbetätigten Ventils des Verbrennungsmotors beim Starten der Startperiode des magnetbetätigten Ventils als eine vorläufige Sollposition eine Position aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite-Endposition, bei der die höhere Wahrscheinlichkeit besteht, dass das magnetbetätigte Ventil diese aus der neutralen Position erreicht, und steuert diese einen Ventilöffnungselektromagneten oder einen Ventilschließelektromagneten, damit der Magnetanker in die vorläufige Sollposition bewegt wird. Nachdem der Magnetanker die vorläufige Sollposition erreicht hat, bewegt die Startsteuervorrichtung den Magnetanker von der vorläufigen Sollposition in die Sollposition. Wenn jedoch die vorläufige Sollposition mit der Sollposition identisch ist, muß die Startsteuervorrichtung nicht den Magnetanker von der vorläufigen Sollposition in die Sollposition bewegen.

Wenn die vorläufige Sollposition mit der Sollposition nicht identisch ist, ist der Betrag des Erregungsstromes, der erforderlich ist, um den Magnetanker, der sich an der neutralen Position befindet, in die vorläufige Sollposition zu bewegen, kleiner als der Betrag an Erregungsstrom ist, der erforderlich ist, um den Magnetanker, der sich an der neutralen Position befindet, in die Sollposition zu bewegen. Ferner wirkt, wenn der Magnetanker von der vorläufigen Sollposition in die Sollposition bewegt, die Vorspannkraft eines entsprechenden elastischen Elementes, um den Magnetanker von der vorläufigen Sollposition in die Sollposition zu bewegen; daher kann der Magnetanker von der vorläufigen Sollposition in die Sollposition mit dem verringerten Erregungsstrom bewegt werden, der an den Ventilöffnungselektromagneten oder den Ventilschließelektromagneten angelegt wird.

Somit ist die Startsteuervorrichtung der Erfindung in der Lage, das magnetbetätigte Ventil sicher oder zuverlässig zu starten, ahne dass sich der Betrag des Elektroenergieverbrauchs erhöht.

Die vorläufige Sollposition kann auf der Grundlage eines Abstands von der neutralen Position des Magnetankers zur Öffnungsseite-Endposition und eines Abstands von der neutralen Position des Magnetankers zur Schließseite- Endposition bestimmt werden. Der Grund dafür ist, dass sich der Betrag an Erregungsstrom, der am Ventilöffnungselektromagneten oder Ventilschließelektromagneten erforderlich ist, um den Magnetanker in eine bestimmte Positian zu bewegen, erhöht, wenn sich der Abstand der Verschiebung des Magnetankers erhöht.

Die Abstände von der neutralen Position des Magnetankers zur Öffnungsseite-Endposition und zur Schließseite- Endposition können aus den integrierten Werten der Beträge an Erregerstrom abgeschätzt werden, die an den Ventilöffnungselektromagneten und den Ventilschließelektromagneten während eines Betriebes des Verbrennungsmotors angelegt werden, oder können aus den Geschwindigkeiten der Magnetanker abgeschätzt werden, wenn dieser in die Ventilöffnungsrichtung und die Ventilschließrichtung während eines Betriebs des Motors bewegt wird.

Auch kann die vorläufige Sollposition auf der Grundlage der Temperatur des Verbrennungsmotors oder der Temperatur des magnetbetätigten Ventils bestimmt werden. Der Grund dafür ist, dass sich Elemente, die das magnetbetätigte Ventil bilden, unter dem Einfluss der Temperatur ausdehnen oder sich diese unter dem Einfluss der Temperatur zusammenziehen und dass sich die neutrale Position des Magnetankers entsprechend der Ausdehnung oder dem Zusammenziehen der Elemente ändert.

Entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das magnetbetätigte Ventil so aufgebaut, dass eine höhere Wahrscheinlichkeit dafür besteht, dass sich der Magnetanker, der sich in der neutralen Position befindet, in eine der Positionen aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite-Endposition als in die andere Endposition bewegt, und dass ein Ventilöffnungselektromagnet oder ein Ventilschließelektromagnet gesteuert wird, so dass dieser den Magnetanker während einer Startperiode des magnetbetätigten Ventils in die vorstehend genannte eine Endposition bewegt.

Beispiele für Verfahren zum Aufbauen des magnetbetätigten Ventils, so dass eine höhere Wahrscheinlichkeit dafür besteht, dass sich der Magnetanker in die eine der Positionen aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite-Endposition als in die andere Position bewegt, können beispielsweise aufweisen: (1) Verschieben der neutralen Position des Magnetankers von der mittleren Position zur vorstehend angezeigten einen Position aus Öffnungsseite- Endposition und Schließseite-Endposition, (2) Vorsehen eines Vorsprungs an einer Fläche aus Öffnungsseitenfläche und Schließseitenfläche des Magnetankers, die zur vorstehend genannten einen Position aus Öffnungsseite- Endposition und Schließseite-Endposition weist, und (3) Einstellen der magnetischen Permeabilität von einer der Flächen aus Öffnungsseitenfläche und Schließseitenfläche des Magnetankers, die zur vorstehend genannten einen Position aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite- Endposition weist, in einer solchen Weise, dass diese höher ist, als die der anderen Fläche.

Die vorstehend genannte eine der Positionen aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite-Endposition kann die Schließseite-Endposition sein, Der Grund dafür ist, dass eine Zeitperiode, in der die Einlassventile und die Auslassventile während eines Betriebs des Motors geschlossen sind, länger als eine Periode ist, in der diese Ventile geöffnet sind. Beispielsweise sind die Einlass- und Auslassventile während eines Hubs (ungefähr 180°) in einem Zyklus (720°CA) eines Viertaktmotors geöffnet. Wenn es wahrscheinlicher ist, dass der Magnetanker in die Ventilschließposition bewegt wird, kann der Betrag an Elektroenergie, der verbraucht wird, um das Einlass- und das Auslassventil in der geschlossenen Position zu halten, verringert werden.

Wenn das magnetbetätigte Ventil betrieben wird, um ein Auslassventil in eine offene oder geschlossene Position anzutreiben, kann die vorstehend genannte eine Position aus Öffnungsseite-Endposition und der Schließseite- Endposition die Öffnungsseite-Endposition sein. Im allgemeinen ist es wahrscheinlich, dass der Betrag an Erregungsstrom, der zum Öffnen des Auslassventils notwendig ist, groß ist, da das Auslassventil während einer Periode, in der der Druck im Zylinder groß ist, geöffnet wird. Wenn der Magnetanker in einer solchen Weise angeordnet ist, dass es wahrscheinlicher ist, dass dieser zur Öffnungsseite-Endposition bewegt wird, kann daher der Betrag an Erregungsstrom, der für das Öffnen des Auslassventils erforderlich ist, verringert werden.

Wenn das magnetbetätigte Ventil entsprechend einem der vorstehend beschriebenen Verfahren (1) bis (3) aufgebaut ist, kann das magnetbetätigte Ventil ferner mit einem Mechanismus versehen sein, der den Magnetanker an der anderen Endposition aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite-Endposition hält. In diesem Zusammenhang wird, wenn es wahrscheinlicher ist, dass der Magnetanker in die vorstehend genannte eine Endposition aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite-Endposition als in die andere bewegt wird, der Betrag an Erregungsstrom, der notwendig ist, um den Magnetanker an der anderen Endposition zu halten, größer als der Betrag an Erregungsstrom, der zum Halten des Magnetankers in der vorstehend genannten einen Endposition erforderlich ist. Wenn der Magnetanker in der andere Endposition gehalten werden kann, ohne dass die elektromagnetische Kraft des Elektromagneten verwendet wird, kann eine ansonsten mögliche Erhöhung beim Betrag an Erregungsstrom während des Betriebs des Motors verhindert oder unterdrückt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorstehenden und/oder andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlicher, in denen ähnliche Bezugszeichen verwendet werden, um ähnliche Elemente darzustellen und in denen
Fig. 1 eine schematische Ansicht ist, die einen Vierzylinder-Verbrennungsmotor mit einer Vielzahl von magnetbetätigten Ventilen für die jeweiligen Zylinder hat, auf die ein Startsteuerverfahren entsprechend der Erfindung in geeigneter Weise angewendet wird,
Fig. 2 eine schematische Ansicht ist, die ein magnetbetätigtes Ventil eines in Fig. 1 gezeigten Einlasssystems zeigt,
Fig. 3 ein Fließbild ist, das eine Routine der Startsteuerung und der normalen Steuerung der magnetbetätigten Ventile entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
Fig. 4 eine graphische Darstellung ist, die ein Erregungsmuster A für eine obere Elektromagnetspule und eine untere Elektromagnetspule zeigt, wenn eine vorläufige Sollposition eine Öffnungsseite-Endposition ist,
Fig. 5 eine graphische Darstellung ist, die ein Erregungsmuster B für die obere Elektromagnetspule und die untere Elektromagnetspule zeigt, wenn die vorläufige Sollposition eine Schließseite-Endposition ist,
Fig. 6 eine graphische Darstellung ist, die die Sollposition und die Sollgeschwindigkeit an der Sollphasenebene während der normalen Steuerung der magnetbetätigten Ventile anzeigt,
Fig. 7 ein Fließbild ist, das einen Hauptteil einer Routine der Startsteuerung und der normalen Steuerung der magnetbetätigten Ventile entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist,
Fig. 8 ein Fließbild ist, das eine Steuerroutine zum Beurteilen einer vorläufigen Sollposition entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
Fig. 9 ein Fließbild ist, das eine Steuerroutine zum Beurteilen einer vorläufigen Sollposition entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
Fig. 10 ein Fließbild ist, das eine Steuerroutine zum Beurteilen einer vorläufigen Sollposition entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
Fig. 11 ein Fließbild ist, das eine Steuerroutine zum Beurteilen einer vorläufigen Sollposition entsprechend einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
Fig. 12 eine graphische Darstellung ist, die die Beziehung zwischen der Position L des Magnetankers und der Vorspannkraft F der Druckschraubenfedern zeigt,
Fig. 13 eine graphische Darstellung ist, die die Beziehung zwischen der Position L des Magnetankers und der potentiellen Energie E, die durch die Druckschraubenfedem erzeugt wird, zeigt,
Fig. 14 ein Fließbild ist, das einen Hauptteil einer Routine einer Startsteuerung und einer normalen Steuerung von magnetbetätigten Ventilen entsprechend einem siebenten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
Fig. 15 ein Fließbild ist, das eine Steuerroutine zum Aktualisieren eines Verzeichnisses entsprechend dem siebenten Ausführungsbeispiel zeigt,
Fig. 16 ein Fließbild ist, das einen Hauptteil einer Routine zur Startsteuerung und zur normalen Steuerung von magnetbetätigten Ventilen entsprechend einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
Fig. 17 eine schematische Ansicht ist, die ein magnetbetätigtes Ventil, das entsprechend einem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung gesteuert wird, zeigt, wobei das Ventil eine Schlageinstelleinrichtung zwischen einem Schaft eines Einlassventils und einem Magnetankerschaft aufweist,
Fig. 18 ein Fließbild ist, das einen Hauptteil einer Routine zur Startsteuerung und zur normalen Steuerung des magnetbetätigten Ventils entsprechend dem neunten Ausführungsbeispiel zeigt,
Fig. 19 eine schematische Ansicht ist, die die Konstruktion eines magnetbetätigten Ventils für einen Verbrennungsmotors zeigt, das entsprechend einem zehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung gesteuert wird,
Fig. 20 ein Fließbild ist, das eine Startsteuerroutine entsprechend dem zehnten Ausführungsbeispiel zeigt,
Fig. 21 eine schematische Ansicht ist, die die Konstruktion eines magnetbetätigten Ventils für einen Verbrennungsmotor zeigt, das entsprechend einem elften Ausführungsbeispiel der Erfindung gesteuert wird, und
Fig. 22 eine graphische Darstellung ist, die die Startbedingungen eines magnetbetätigten Ventils in einer herkömmlichen Steuervorrichtung und im ersten Ausführungsbeispiel anzeigt, wenn die Sollposition eines Magnetankers während eines Starts des magnetbetätigten Ventils eine Schließseite-Endposition ist und die neutrale Position des Magnetankers um AL zu einer Öffnungsseite- Endposition hin abweicht, während die vorläufige Sollposition die Öffnungsseite-Endposition ist.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben.

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 1 zeigt schematisch einen Vierzylinderverbrennungsmotor, bei dem jeder Zylinder mit einer Vielzahl von magnetbetätigten Ventilen versehen ist, auf die ein Startsteuerverfahren entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in geeigneter Weise angewendet wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein Verbrennungsmotor 100 ein Viertakt-Vierzyklus-Benzinmotor mit vier Zylindern C1-C4. Jeder der Zylinder C1-C4 ist mit einem ersten und zweiten Einlassanschluss und einem ersten und zweiten Auslassanschluss versehen. Der erste und der zweite Einlassanschluss werden jeweils durch ein erstes und zweites magnetbetätigtes Ventil 10 eines Einlasssystems geöffnet und geschlossen; der erste und der zweite Auslassanschluss werden jeweils durch ein erstes und zweites magnetbetätigtes Ventil 10 eines Auslasssystems geöffnet und geschlossen. Jeder der Einlassanschlüsse ist mit einem Luftdurchflussmesser 108 über einen Einlasskrümmer 102, einen Ausgleichbehälter 104 und ein Einlassrohr 106 verbunden; jeder der Auslassanschlüsse ist mit einem Auspuffrohr 114 über einen Auspuffkrümmer 110 und eine Katalysatorvorrichtung 112 zum Reinigen der Abgase verbunden.
In Fig. 1 ist jedes magnetbetätigte Ventil 10 in einer solchen Weise numeriert, dass sich auf das erste und zweite magnetbetätigte Ventile des Einlasssystems für die Zylinder C1-C4 jeweils als Einlassventile Nr. 1-Nr. 8 bezogen wird und dass sich auf das erste und zweite magnetbetätigte Ventil des Auslasssystems für die Zylinder C1-C4 jeweils als Auslassventile Nr. 1-Nr. 8 bezogen wird.
Fig. 2 zeigt schematisch ein magnetbetätigtes Ventil des in Fig. 1 gezeigten Einlasssystems. Während das in Fig. 2 gezeigte Ventil ein magnetbetätigtes Ventil des Einlasssystems ist, ist festzuhalten, dass die Struktur von jedem magnetbetätigten Ventil des Auslasssystems ähnlich der des Einlasssystems ist. Somit wird nur die Struktur des magnetbetätigten Ventils des Einlasssystems hier beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein magnetbetätigtes Ventil, das in einem Zylinderkopf 12 montiert ist. Der Zylinderkopf 12 besteht aus einem unteren Kopf 14, der an einer oberen Fläche eines Zylinderblocks (nicht gezeigt) befestigt ist, und einem oberen Kopf 16, der an einer oberen Fläche des unteren Kopfes 14 befestigt ist. Der untere Kopf 14 ist mit zwei Einlassanschlüssen 18 für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors ausgebildet; ein Ventil 24, auf dem ein Ventilkörper 22a eines Einlassventils 22 verbleibt, ist an einem Öffnungsende von jedem Einlassanschluss 18 an der Seite einer Verbrennungskammer 20 des Verbrennungsmotors vorgesehen.
Ein Durchgangsloch mit einem kreisförmigen Querschnitt ist durch den unteren Kopf 14 ausgebildet, so dass sich das Durchgangsloch von der Innenwand von jedem Einlassanschluss 18 zur oberen Fläche des unteren Kopfes 14 in Vertikalrichtung erstreckt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Eine zylindrische Ventilführung 26 ist unter Druck in das Durchgangsloch eingepasst. Ein Schaft 22b des Einlassventils 22 ist durch die Ventilführung 26 eingeführt und wird durch diese gestützt, so dass der Schaft 22b entlang einer in Fig. 2 gezeigten Achse 28 hin- und hergehen kann.
Der obere Kopf 16 ist mit einem Kernmontageloch 30 ausgebildet, das sich in Ausrichtung mit der Achse 28 erstreckt; das Kernmontageloch 30 hat einen Abschnitt 30a mit kleinem Durchmesser und einen Abschnitt 30b mit großem Durchmesser, der sich unterhalb des Abschnitts 30a mit kleinem Durchmesser befindet. Ein oberer Kern 32 und ein unterer Kern 34 befinden sich im Abschnitt 30a mit kleinem Durchmesser, so dass diese Kerne 32, 34 voneinander in Richtung der Achse 28 beabstandet sind. Sowohl der obere Kern 32 als auch der untere Kern 34 ist aus einem weichen magnetischen Material ausgebildet und hat im wesentlichen Säulenform. Ein Flansch ist am oberen Ende des oberen Kerns 32 ausgebildet; der Flansch steht an der oberen Fläche des oberen Kopfes 16 in Anlage. In ähnlicher Weise ist ein Flansch am unteren Ende des unteren Kerns 34 ausgebildet; der Flansch steht mit einem Schulterabschnitt in Anlage, der zwischen dem Abschnitt 30a mit kleinem Durchmesser und dem Abschnitt 30b mit großem Durchmesser ausgebildet ist.
Eine obere Abdeckung 36 mit im wesentlichen Zylinderform befindet sich oberhalb des oberen Kerns 32. Ein Flansch 36a, der am unteren Ende der oberen Abdeckung 36 ausgebildet ist, ist durch eine Vielzahl an Bolzen 38 am oberen Kopf 16 befestigt, so dass die obere Abdeckung 36 am oberen Kopf 16 befestigt ist; der obere Kern 32, dessen Flansch zwischen dem Flansch 36a und dem oberen Kopf 16 schichtweise angeordnet ist, ist am oberen Kopf 16 befestigt. Eine untere Abdeckung 40 mit im wesentlichen Ringform steht mit der unteren Fläche des unteren Kerns 34 in Anlage und ist am oberen Kopf 16 durch eine Vielzahl von Bolzen 42 befestigt, so dass der obere Kern 34, dessen Flansch zwischen der unteren Abdeckung 40 und dem oberen Kopf 16 schichtweise angeordnet ist, am oberen Kopf 16 befestigt ist.
Die untere Fläche des oberen Kerns 32 und die obere Fläche des unteren Kern 34 wirken mit dem Abschnitt 30a mit kleinem Durchmesser des oberen Kopfes 16 zusammen, um einen Innenraum 44 zu definieren. Ringförmige Nuten sind um die Achse 28 in der unteren Fläche des oberen Kerns 32 und der oberen Fläche des unteren Kerns 34 ausgebildet; eine obere elektromagnetische Spule 46 und eine untere elektromagnetische Spule 48 sind in die jeweiligen ringförmigen Nuten eingepasst. Die obere elektromagnetische Spule 46 und die untere elektromagnetische Spule 48 haben den gleichen Durchmesser und sind in Bezug auf den Innenraum 44 entgegengesetzt.
Ein Magnetankerschaft 52 hat einen unteren Endabschnitt, der sich mit dem oberen Endabschnitt des Schaftes 22b des Einlassventils 22 in Anlage befindet. Der Magnetankerschaft 52 erstreckt sich durch Durchgangslöcher, die im oberen Kern 32 und unteren Kern 34 ausgebildet sind, und erstreckt sich weiter über den oberen Kern 32 hinaus entlang der Achse 28 nach oben. Der Magnetankerschaft 52 wird durch den oberen Kern 32 und den unteren Kern 34 gestützt, so dass sich dieser entlang der Achse 28 nach oben und unten bewegen kann. Ein Magnetanker 54, der aus einem weichen magnetischen Material ausgebildet ist, ist am Magnetankerschaft 52 im Innenraum 44 befestigt.
Ein Einstellbolzen 56 ist in einen oberen Endabschnitt der oberen Abdeckung 36 geschraubt; ein Federsitz 58 steht mit der unteren Fläche des Einstellbolzen 56 in Anlage. Eine Druckschraubenfeder 62 befindet sich federnd zwischen dem Federsitz 58 und einem oberen Halteelement 60, das am oberen Endabschnitt des Magnetankerschaftes 52 befestigt ist. Die Druckschraubenfeder 62 dient dazu, das Einlassventil 22 entlang der Achse 28 in eine Ventilöffnungsrichtung über den Magnetankerschaft 52 und zwar in eine Richtung, in der sich der Ventilkörper 22a vom Ventilsitz 24 wegbewegt, zu spannen. Ein unteres Halteelement 64 ist am oberen Endabschnitt des Schaftes 22b des Einlassventils 22 befestigt; eine Druckschraubenfeder 66 befindet sich federnd zwischen dem unteren Halteelement 64 und der oberen Fläche des unteren Kopfes 14. Die Druckschraubenfeder 66 dient dazu, das Einlassventil 22 nach oben entlang der Achse 28 und zwar zu einer geschlossen Position hin, in der der Ventilkörper 22a auf dem Ventilsitz 24 verbleibt, zu spannen.
Die Vorspannkräfte der Druckschraubenfedern 62, 66 sind so eingestellt, dass die Position (neutrale Position) des Magnetankers 54, die in einem Zustand hergestellt ist, in dem sowohl die obere als auch die untere elektromagnetische Spule 46, 48 nicht erregt sind, mit einer mittleren Position zwischen der unteren Fläche des oberen Kerns 32 und der oberen Fläche des unteren Kerns 34 zusammenfällt. Während die neutrale Position mit der mittleren Position aufgrund der Anfangstoleranzen oder der chronologischen Änderungen bei den Komponenten des magnetbetätigten Ventils nicht zusammenfallen kann, kann die neutrale Position in einer solchen Weise eingestellt werden, dass diese mit der mittleren Position zusammenfällt, indem die Position des Federsitzes 58 entlang der Achse 28 mittels des Einstellbolzens 56 eingestellt wird.
Ein scheibenartiges Zielobjekt 68a ist an der oberen Fläche des oberen Halteelements 60 befestigt und ein Spaltsensor 68b ist am Einstellbolzen 56 befestigt, so dass sein Erfassungsende zum Zielobjekt 68a weist. Das Zielobjekt 68a und der Spaltsensor 68b wirken zusammen, um einen Ventilhubsensor 68 vorzusehen, der als eine Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen der Position des Magnetankers 54 dient, wodurch der Position des Ventilkörpers 22a erfasst wird. Der Ventilhubsensor 68 gibt ein Spannungssignal, das einen Abstand zwischen dem Zielobjekt 68a und dem Erfassungsende des Spaltsensors 68b anzeigt, zu einer elektronischen Steuereinheit 70 (die detaillierter beschrieben wird) aus.
Die obere elektromagnetische Spule 46 wirkt mit dem oberen Kern 32 zusammen, um einen ventilschließenden Elektromagneten vorzusehen. Wenn die obere elektromagnetische Spule 46 durch einen Erregungsstrom erregt wird, der von einer Treiberschaltung 72 zugeführt wird, erzeugt der ventilschließende Elektromagnet (46, 32) eine elektromagnetische Kraft zum Anziehen des Magnetankers 54 in Fig. 2 nach oben entgegen der Vorspannkraft der Druckschraubenfeder 62, so dass sich der Magnetanker 54 zu einer Schließseite-Endposition nach oben bewegt, in der der Magnetanker 54 an der unteren Fläche des oberen Kerns 32 in Anlage steht. Wenn sich der Magnetanker 54 in die Schließseite-Endposition auf diese Weise nach oben bewegt, bewegt sich das Einlassventil 22 in Fig. 22 nach oben unter der Vorspannkraft der Druckschraubenfeder 66.
Die Länge des Schaftes 22b des Einlassventils 22 und die Länge des Magnetankerschaftes 52 sind so eingestellt, dass sich, wenn der Magnetanker 54 die Schließseite- Endposition erreicht, der Ventilkörper 22a am Ventilsitz 24 in Anlage befindet und das Einlassventil 22 seine vollständig geschlossene Position erreicht.
In ähnlicher Weise wirkt die untere elektromagnetische Spule 48 mit dem unteren Kern 34 zusammen, um einen Ventilöffnungs-Elektromagneten vorzusehen. Wenn die untere elektromagnetische Spule 48 durch einen Erregungsstrom erregt wird, der von einer Treiberschaltung 74 zugeführt wird, erzeugt der Ventilöffnungselektromagnet (48, 34) eine elektromagnetische Kraft zum Anziehen des Magnetankers 54 in Fig. 2 nach unten entgegen der Vorspannkraft der Druckschraubenfeder 66, so dass sich der Magnetanker 54 zu einer Öffnungsseite-Endposition nach unten bewegt, in der sich der Magnetanker 54 auf der oberen Fläche des unteren Kerns 34 in Anlage befindet. Wenn sich der Magnetanker 54 zur Öffnungsseite-Endposition auf diese Weise nach unten bewegt, bewegt sich das Einlassventil 22 in Fig. 2 unter der Vorspannkraft der Druckschraubenfeder 62 nach unten, bis dieses seine vollständig geöffnete Position erreicht. Somit wird die vollständig geöffnete Position des Einlassventils 22 durch die Öffnungsseite- Endposition des Magnetankers 54, die Länge des Magnetankers 52 und so weiter bestimmt.
Um das Einlassventil 22 von der vollständig geöffneten Position in die vollständig geschlossene Position zu bewegen wird die Erregung der unteren elektromagnetischen Spule 48 aufgehoben, so dass sich das Einlassventil 22 und der Magnetanker 54 in Fig. 2 aufgrund der Vorspannkraft der Druckschraubenfeder 66 und der Trägheit des Ventils 22 und des Magnetankers 54 nach oben bewegen; die obere elektromagnetische Spule 46 wird dann in einem Stadium erregt, in dem der Magnetanker 54 sich an den oberen Kern 32 annähert. Im Ergebnis wird der Magnetanker 54 in der Schließseite-Endposition positioniert und wird das Einlassventil 22 in der vollständig geschlossenen Position positioniert.
Im Gegensatz dazu wird, um das Einlassventil 22 von der vollständig geschlossenen Position in die vollständig geöffnete Position zu bewegen, die Erregung der oberen elektromagnetischen Spule 46 aufgehoben, so dass sich das Einlassventil 22 und der Magnetanker 54 in Fig. 2 aufgrund der Vorspannkraft der Druckschraubenfeder 62 und der Trägheit des Ventils 22 und des Magnetankers 54 nach unten bewegen; die untere elektromagnetische Spule 48 wird dann in einem Stadium erregt, in dem sich der Magnetanker 54 an den unteren Kern 34 annähert. Im Ergebnis wird der Magnetanker 54 in der Öffnungsseite-Endposition positioniert und wird das Einlassventil 22 in der vollständig geöffneten Position positioniert.
Die elektronische Steuereinheit 70 steuert die Treiberschaltungen 72 und 74, wodurch die Erregung der oberen elektromagnetischen Spule 46 bzw. der unteren elektromagnetischen Spule 48 gesteuert werden. Obwohl es in Fig. 2 nicht dargestellt ist, ist die elektronische Steuereinheit 70 Teil eines Steuersystems, das den Verbrennungsmotor 100 steuert, und kann diese die Form eines Mikrocomputers mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und Eingabe- Ausgabe-Anschlussvorrichtungen haben, die durch einen bidirektionalen gemeinsamen Bus miteinander verbunden sind.
Die elektronische Steuereinheit 70 nimmt vom Ventilhubsensor 68 ein Spannungssignal auf, das einem Abstand zwischen dem Zielobjekt 68a und dem Erfassungsende des Spaltsensors 68b entspricht, und zwar ein Spannungssignal, das die Position des Magnetankers 54 anzeigt. Die elektronische Steuereinheit 70 nimmt ebenfalls ein Signal, das einen Kurbelwinkel 6c des Verbrennungsmotors 100 anzeigt, von einem Kurbelwinkelsensor 76 und ein Signal, das eine Temperatur Te, wie z. B. eine Kühlmitteltemperatur, des Verbrennungsmotors 100 anzeigt, von einem Temperatursensor 78 auf, und nimmt andere Signal auf, die zur Steuerung des Verbrennungsmotors 10 erforderlich sind, obwohl entsprechende Sensoren in Fig. 2 nicht dargestellt sind. Die elektronische Steuereinheit 70 ist dazu angepasst, die Startsteuerung und die normale Steuerung von jedem magnetbetätigten Ventil 10 entsprechend einem in Fig. 3 gezeigten Fließbild zum Zeitpunkt eines Starts des Verbrennungsmotors und während eines normalen Betriebes des Verbrennungsmotors auszuführen.
Insbesondere speichert der ROM der elektronischen Steuereinheit 70 dieses Ausführungsbeispiels ein Verzeichnis von vorläufigen Sollpositionen des Magnetankers 54, die im voraus bezüglich der Einlassventile Nr. 1-Nr. 8 und der Auslassventile Nr. 1-Nr. 8 bestimmt wurden, wie es in der nachfolgenden Tabelle 1 angezeigt ist. Der ROM speichert auch Erregungsmuster A, B (es wird sich auf die Fig. 4 und 5 bezogen) für die obere elektromagnetische Spule 46 und die untere elektromagnetische Spule 48 während einer Startperiode des fraglichen magnetbetätigten Ventils in den Fällen, in denen die vorläufige Sollposition in Ventilöffnungsrichtung bzw. in Ventilschließrichtung vorliegt. Der ROM speichert ferner die Sollpositionen des Magnetankers 54 zum Zeitpunkt der Beendigung der Startperiode des magnetbetätigten Ventils, dessen Positionen zuvor bezüglich den Einlassventilen Nr. 1-Nr. 8 und den Auslassventilen Nr. 1-Nr. 8 eingestellt sind. Tabelle 1
Wie es detailliert später beschrieben wird, bestimmt die elektronische Steuereinheit 70 die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 bezüglich jedem der Einlassventile Nr. 1-Nr. 8 und der Auslassventile Nr. 1-Nr. 8 bei einem Start des Verbrennungsmotors 100 unter Bezugnahme auf das Verzeichnis von Tabelle 1. Die Steuereinheit 70 bestimmt dann die Erregungsmuster für die obere elektromagnetische Spule 46 und die untere elektromagnetische Spule 48 auf der Grundlage des Ergebnisses der Bestimmung (d. h. der bestimmten vorläufigen Sollposition) und erregt die obere elektromagnetische Spule und die untere elektromagnetische Spule 48 entsprechend dem bestimmten Erregungsmuster, um jedes magnetbetätigte Ventil 10 zu starten. Im Beispiel der Fig. 3 und 4 wird das Erregungsmuster A ausgewählt, wenn die vorläufige Sollposition die Öffnungsseite-Endposition ist, und wird das Erregungsmuster B ausgewählt, wenn die vorläufige Sollposition die Schließseite-Endposition ist.
Die elektromagnetische Kraft, die zum Antrieb des Magnetankers 54 erforderlich ist, erhöht sich mit einer Erhöhung des Abstandes zwischen der oberen elektromagnetischen Spule 46 oder der unteren elektromagnetischen Spule 48 und dem Magnetanker 54. Wenn ein Betrieb des Verbrennungsmotors beginnt, befindet sich der Magnetanker 54 in der neutralen Position und ist der vorstehende Abstand groß. Sowohl im Erregungsmuster A als auch im Erregungsmuster B wird daher der Magnetanker 54 zum Anfang einen geringfügigen Abstand zur Öffnungsseite-Endposition oder Schließseite-Endposition hin bei einem Start des magnetbetätigten Ventils 10 angetrieben; die obere elektromagnetische Spule 46 und die untere elektromagnetische Spule 48 werden alternierend erregt, um die Hübe des Magnetankers 54 entlang der Achse 28 allmählich zu erhöhen.
Als nächstes werden die Startsteuerung und die normale Steuerung des magnetbetätigten Ventils 10 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf das Fließbild, wie dieses in Fig. 3 gezeigt ist, beschrieben. Die Steuerung entsprechend dem in Fig. 3 gezeigten Fließbild wird initiiert, wenn ein Zündschalter (nicht gezeigt) von einem AUS-Zustand in einen EIN- Zustand geschaltet wird; jeder Schritt der Schritte S20-S80 wird in einer vorbestimmten Reihenfolge bezüglich allen magnetbetätigten Ventilen, d. h. den Einlassventilen Nr. 1-Nr. 8 und den Auslassventilen Nr. 1-Nr. 8 ausgeführt.
Zum Anfang wird in Schritt S10 bestimmt, ob eine Anforderung für einen Start der magnetbetätigten Ventile 10 in einer Verbrennungsmotorsteuerroutine, die nicht dargestellt ist, erzeugt wird. Wenn eine negative Bestimmung vorgenommen wird, wird Schritt S10 wiederholt ausgeführt. Wenn eine bejahende Bestimmung vorgenommen wird, wird Schritt S20 ausgeführt, um die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 des fraglichen magnetbetätigten Ventils 10 auf der Grundlage von Tabelle 1 zu bestimmen und das Erregungsmuster A oder B für die obere elektromagnetische Spule 46 und die untere elektromagnetische Spule 48 in Abhängigkeit von der bestimmten vorläufigen Sollposition auszuwählen.
In Schritt S30 wird die Startsteuerung des magnetbetätigten Ventils 10 durch das alternierende Erregen der oberen elektromagnetischen Spule 46 und der unteren elektromagnetischen Spule 48 entsprechend dem ausgewählten Erregungsmuster A oder B ausgeführt, so dass die Bewegung des Einlassventils 22 (oder des Auslassventils) und des Magnetankers 54 zur vorbestimmten vorläufigen Position hin initiiert wird; die hin- und hergehende Hübe des Einlassventils 22 und des Magnetankers 54 werden fortlaufend erhöht.
In Schritt S40 wird bestimmt, ob der Magnetanker 54 die vorläufige Sollposition erreicht hat, die die Öffnungsseite-Endposition ist, wenn das Erregungsmuster A ausgewählt ist, und die Schließseite-Endposition ist, wenn das Erregungsmuster B ausgewählt ist. Wenn in Schritt S40 eine negative Bestimmung vorgenommen wird, kehrt der Steuerprozess zu Schritt S30 zurück. Wenn eine bejahende Bestimmung vorgenommen wird, geht der Prozess zu Schritt S50.
In Schritt S50 wird bestimmt, ob die vorläufige Sollposition mit der Sollposition identisch ist, die zuvor bezüglich des fraglichen magnetbetätigten Ventils 10 eingestellt wurde. Wenn in Schritt S50 eine bejahende Bestimmung vorgenommen wird, geht der Steuerprozess zu Schritt S70. Wenn eine negative Bestimmung vorgenommen wird, wird die obere elektromagnetische Spule 46 oder die untere elektromagnetische Spule 48 in Schritt S60 erregt, so dass der Magnetanker 54 in die Sollposition des fraglichen magnetbetätigten Ventils 10 bewegt wird, und geht dann der Steuerprozess zu Schritt S70. Hierbei kann die Sollposition von jedem magnetbetätigten Ventil zufällig bestimmt werden. Beispielsweise kann die Sollposition der Einlassventile die vollständig geschlossene Position sein - und kann die Sollposition der Auslassventile die vollständig geöffnete Position sein.
In Schritt S70 wird eine normale Steuerung von jedem magnetbetätigten Ventil 10 in einer aus dem Stand der Technik bekannten Art ausgeführt. Genauer gesagt werden die Position und die Geschwindigkeit des Magnetankers 54 des magnetbetätigten Ventils 10 mit Rückführung auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Ventilhubsensors 68 gesteuert, so dass sich die Position und die Geschwindigkeit des Magnetankers 54 zwischen der Schließseite- Endposition und der Öffnungsseite-Endposition synchron mit Änderungen des Kurbelwinkels θc, der durch den Kurbelwinkelsensor 76 erfasst wird, entsprechend einer Sollphasenebene von Fig. 6, die eine Sollposition und eine Sollgeschwindigkeit während der normalen Steuerung anzeigt, wiederholt ändern. Wenn der Magnetanker 54 auf diese Weise bewegt wird, wird der Ventilkörper 22a alternierend zur vollständig geschlossenen Position und zur vollständig geöffneten Position hin bewegt und an diesen gehalten, während gleichzeitig das Öffnungs- und Schließzeitverhalten entsprechend den Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 100 gesteuert wird.
In Schritt S80 wird bestimmt, ob eine Anforderung zur Beendigung des Betriebes vom fraglichen magnetbetätigten Ventil 10 in der Verbrennungsmotorsteuerroutine (nicht gezeigt) erzeugt wird. Wenn eine negative Bestimmung vorgenommen wird, kehrt der Steuerprozess zu Schritt S70 zurück. Wenn eine bejahende Bestimmung ausgeführt wird, wird eine Erregung der oberen elektromagnetischen Spule 46 und der unteren elektromagnetischen Spule 48 gestoppt; die Steuerung entsprechend der in Fig. 3 gezeigten Routine wird beendet.
Im allgemeinen ist die neutrale Position des Magnetankers 54 als eine Position definiert, bei der die Vorspannkräfte der Druckschraubenfedern 62 und 66 miteinander ausgeglichen sind, wobei sich diese Position normalerweise in der Mitte zwischen der Öffnungsseite- Endposition und der Schließseite-Endposition befindet.
Die Beziehung zwischen der Öffnungsseite- und Schließseite-Endposition und der neutralen Position ändert sich jedoch von einem magnetbetätigten Ventil zum anderen aufgrund der Abweichungen oder von Montagetoleranzen bei den Komponenten der einzelnen magnetbetätigten Ventile 20. Dementsprechend ändert sich die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 von einem magnetbetätigten Ventil zum anderen. Es ist ebenfalls festzuhalten, dass es wahrscheinlicher ist, dass sich das Auslassventil schließt und weniger wahrscheinlich ist, dass es sich öffnet, da dieses eine Kraft des Abgases aufnimmt, das von der entsprechenden Verbrennungskammer zum Auslassanschluss hin strömt. Im Hinblick auf diese Betriebseigenschaften kann die neutrale Position zur Öffnungsseite-Endposition mittels der Einstellschraube 56 verschoben werden.
Entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Vorbeschreibung wird, wenn eine Anforderung für einen Start des magnetbetätigten Ventils 10 erzeugt wird, die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 des fraglichen magnetbetätigten Ventils in Schritt S20 auf der Grundlage der Tabelle 1 bestimmt; das Erregungsmuster A oder B für die obere elektromagnetische Spule 46 und die untere elektromagnetische Spule 48 wird entsprechend dem vorbestimmten vorläufigen Sollmuster ausgewählt. Dann werden die obere elektromagnetische Spule 46 und die untere elektromagnetische Spule 48 entsprechend dem ausgewählten Erregungsmuster A oder B in Schritt S30 alternierend erregt, so dass mit der Bewegung des Ventilkörpers 22a und des Magnetankers 54 begonnen wird und sich ihre hin- und hergehenden Hübe fortlaufend erhöhen. Somit wird die Startsteuerung von jedem magnetbetätigten Ventil 10 ausgeführt, so dass sich der Magnetanker 54 zur vorbestimmten vorläufigen Sollposition bewegt.
Dementsprechend kann, selbst wenn die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 von einem magnetbetätigten Ventil zu einem anderen im Hinblick auf Abweichungen oder Montagetoleranzen bei den Komponenten der einzelnen magnetbetätigten Ventile 10 abweicht, der Magnetanker 54 von jedem magnetbetätigten Ventil 10 sicher zur vorläufigen Sollposition bei einem Start des magnetbetätigten Ventils 10 bewegt werden. Somit können im Vergleich zu dem Fall, in dem die Magnetanker aller magnetbetätigten Ventile gleichmäßig zu Öffnungsseite-Endpositionen oder Schließseite-Endpositionen bewegt werden, die jeweiligen magnetbetätigten Ventile mit höherer Zuverlässigkeit gestartet werden. Ferner kann der Erregungsstrom, der zum Starten der magnetbetätigten Ventile erforderlich ist, vorteilhaft verringert werden.
Beim ersten Ausführungsbeispiel wird der Magnetanker 54 in die vorläufige Sollposition entsprechend dem Erregungmuster A oder B bewegt; wenn in Schritt S50 bestimmt wird, dass sich die vorläufige Sollposition von der Sollposition des fraglichen magnetbetätigten Ventils 10 unterscheidet, wird der Magnetanker 54 in Schritt 60 in die Sollposition bewegt. Bei dieser Steuerung kann der Magnetanker 54 von jedem magnetbetätigten Ventil 10 sicher in die Sollposition bewegt werden.
Beispielsweise stellt Fig. 22 eine Situation zum Zeitpunkt eines Starts des bestimmten magnetbetätigten Ventils 10 dar, bei dem die Sollposition des Magnetankers 54 bei seinem Start die Schließseite-Endposition ist und die neutrale Position des Magnetankers um ΔL zur Öffnungsseite-Endposition hin abweicht, während die vorläufige Sollposition die Öffnungsseite-Endposition ist. Im Fall einer herkömmlichen Steuervorrichtung werden die obere elektromagnetische Spule 46 und die untere elektromagnetische Spule 48 alternierend erregt, so dass der Magnetanker 54 die Öffnungsseite-Endposition zu einem Zeitpunkt t1 erreicht; der Magnetanker 54 kann jedoch nicht zur Schließseite-Endposition als Sollposition bewegt werden, wie es durch eine gestrichelte Linie in Fig. 22 angezeigt ist, da die dem Magnetanker 54 zugeführt Energie begrenzt ist, selbst wenn die obere elektromagnetische Spule 46 und die untere elektromagnetische Spule 48 nach der Zeit t1 alternierend erregt werden. In diesem Fall erhöht sich der Betrag an verbrauchter elektrische Energie und kann das magnetbetätigte Ventil nicht wie gewünscht gestartet werden.
Entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel erreicht andrerseits der Magnetanker 54 die Öffnungsseite- Endposition als vorläufige Sollposition zum Zeitpunkt t1 und wird dieser dann in der Öffnungsseite-Endposition aufgrund der Erregung der unteren elektromagnetischen Spule 48 z. B. während einer Periode zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 gehalten. Anschließend wird die obere elektromagnetische Spule 46 zum Zeitpunkt t3 erregt, so dass der Magnetanker 54 sicher zur Schließseite-Endposition als Sollposition bewegt werden kann. Auf diese Weise kann das magnetbetätigte Ventil 10 in zuverlässiger Weise mit einem verringerten Betrag an verbrauchter elektrischer Energie gestartet werden. Hierbei kann der Zeitpunkt t2 am gleichen Punkt wie der Zeitpunkt t3 liegen.
Beim ersten Ausführungsbeispiel wird insbesondere die Startsteuerung des magnetbetätigten Ventils 10 in einer solchen Weise ausgeführt, dass mit der Bewegung des Magnetankers 54 in eine Richtung zur vorläufigen Sollposition hin begonnen wird und dass sich der hin- und hergehende Hub des Magnetanker 54 fortlaufend erhöht, bis der Magnetanker 54 die vorläufige Sollposition erreicht. Bei dieser Anordnung kann ein Erregungsstrom, der zum Starten des magnetbetätigten Ventils 10 erforderlich ist, im Vergleich zu dem Fall verringert werden, in dem der Magnetanker 54 von der neutralen Position direkt zur vorläufigen Sollposition unter Verwendung eines großen Erregungsstroms bewegt wird, und kann das Vibrationsgeräusch während des Startens des Ventils 10 verringert werden. Diese Wirkungen können in ähnlicher Weise wie in den anderen Ausführungsbeispielen wie folgt erhalten werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nimmt die elektronische Steuereinheit 70 eine Temperatur Te, wie z. B. eine Kühlmitteltempertur, des Verbrennungsmotors 100 vom Temperatursensor 78, der durch eine Zwei-Punkt-Strich-Linie in Fig. 2 angeordnet ist, zusätzlich zum Spannungssignal, das die Position des Magnetankers 54 anzeigt, vom Ventilhubsensor 68 und zum Signal, das den Kurbelwinkel 6c anzeigt, vom Kurbelwinkelsensor 76 auf.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel speichert der ROM der elektronischen Steuereinheit 70 ein Verzeichnis, wie dieses in Tabelle 2 nachfolgend gezeigt ist, das die Beziehung zwischen der Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 und der vorläufigen Sollposition des Magnetankers 54 anzeigt, wobei die Beziehung zuvor bezüglich den Enlassventilen Nr. 1-Nr. 8 und den Auslassventilen Nr. 1-Nr. 8 erhalten wird, zusätzlich zu den Erregungsmustern A, B, die während des Startens von jedem magnetbetätigten Ventil 10 für die obere elektromagnetische Spule 46 und die untere elektromagnetische Spule 48 verwendet werden. Tabelle 2
Die elektronische Steuereinheit 70 nimmt eine Startsteuerung und eine normale Steuerung von jedem magnetbetätigten Ventil 10 entsprechend dem in Fig. 7 gezeigten Fließbild während des Startbetriebes und des normalen Betriebes des Verbrennungsmotors 100 vor. In Fig. 7 werden die gleichen Schrittnummern wie in Fig. 3 zur Identifizierung der gleichen Schritte wie in Fig. 3 gezeigt verwendet. Während Fig. 7 nur einen Teil der Startsteuerung- und Normalsteuerungs-Routine der magnetbetätigten Ventile 10 darstellt, ist verständlich, dass Schritt S15 und nachfolgende Schritte bezüglich jedem magnetbetätigten Ventil 10 ausgeführt werden und dass Schritt S30 und nachfolgende Schritte in der gleichen Weise wie im Fall des vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels ausgeführt werden.
Wie es in Fig. 7 gezeigt ist, wird im zweiten Ausführungsbeispiel, wenn eine bejahende Bestimmung in Schritt S10 ausgeführt wird, die Temperatur Te des Verbrennungsmotors 1000 durch den Temperatursensor 78 in Schritt S15 erfasst und wird Schritt S20 ausgeführt, um die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 des fraglichen magnetbetätigten Ventils 10 auf der Grundlage der Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 und des Verzeichnisses von Tabelle 2 wie vorstehend angezeigt zu bestimmen und um das Erregungsmuster A oder B für die obere elektromagnetische Spule 46 und die untere elektromagnetische Spule 48 in Abhängigkeit von der bestimmten vorläufigen Sollposition auszuwählen.
In diesem Fall, wird, wenn die erfasste Temperatur Te des Verbrennungsmotors ein Zwischenwert von zwei benachbarten Temperaturen, die in Tabelle 2 angezeigt sind, ist, die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 auf der Grundlage von einem der zwei benachbarten Temperaturen in Tabelle 2 bestimmt, zu der die momentane Temperatur Te näher ist. Diese ist auch auf andere Ausführungsbeispiele anwendbar, wie es später beschrieben wird.
Im allgemeinen ist die neutrale Position des Magnetankers 54 auf die mittlere Position zwischen der Öffnungsseite-Endposition und der Schließseite-Endposition eingestellt, wenn sich der Verbrennungsmotor 100 in einem Zustand gewöhnlicher Temperatur befindet. Selbst in diesem Fall bewegt sich, wenn sich die Temperatur des Verbrennungsmotors 100 erhöht und sich die obere Abdeckung 36 thermisch um einen größeren Betrag als die anderen Elemente ausdehnt, die Einstellschraube 56 bei Betrachtung in Fig. 2 nach oben und verschiebt sich die neutrale Position des Magnetankers 54 von der mittleren Position zur Ventilschließseite. Im Gegensatz dazu bewegt sich, wenn sich die Temperatur des Verbrennungsmotors 10 erhöht und sich die obere Abdeckung 36 um einen größeren Betrag als die anderen Elemente thermisch zusammenzieht, die Einstellschraube 56 bei Betrachtung in Fig. 2 nach unten; die neutrale Position des Magnetankers 54 verschiebt sich von der mittleren Position zur Ventilöffnungsseite. Dementsprechend ändert sich die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 von jedem magnetbetätigten Ventil 10 in Abhängigkeit von der Temperatur des Verbrennungsmotors 100.
Entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Vorbeschreibung wird die Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 durch den Temperatursensor 78 in Schritt S15 erfasst und wird die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 von jedem magnetbetätigten Ventil 10 in Schritt S20 auf der Grundlage der Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 und des Verzeichnisses von Tabelle 2 bestimmt. Somit kann die vorläufige Sollposition in geeigneter Weise entsprechend den Ist-Änderungen bei der vorläufigen Sollposition aufgrund der Änderungen bei der Temperatur des Verbrennungsmotors 100 bestimmt werden.

Drittes Ausführungsbeispiel

Beim dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Mikrorechner der elektrischen Steuereinheit 70 einen Backup-RAM als einen nichtflüchtigen Speicher zusätzlich zur CPU, zum ROM, zum RAM und zu den Eingabe-und- Ausgabeanschlussvorrichtungen auf. Das Verzeichnis von Tabelle 2 wird im Backup-RAM statt im ROM gespeichert. Während die Startsteuerung und die normale Steuerung der magnetbetätigten Ventile beim dritten Ausführungsbeispiel in ähnlicher Weise wie beim vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden, wird das Verzeichnis von Tabelle 2, das zum Bestimmen der vorläufigen Sollposition des Magnetankers 54 verwendet wird, entsprechend der in Fig. 8 gezeigten Steuerroutine aktualisiert. Mit der Steuerung entsprechend dem in Fig. 8 gezeigten Fließbild wird begonnen, wenn der Zündschalter (nicht gezeigt) von AUS auf EIN geschaltet wird; und jeder der Schritte S120 und folgende wird in einer voreingestellten Reihenfolge bezüglich allen magnetbetätigten Ventile ausgeführt, d. h. bezüglich den Einlassventilen Nr. 1-Nr. 8 und den Auslassventilen Nr. 1-Nr. 8.
Zum Anfang wird in Schritt S110 bestimmt, ob eine Anforderung für einen Start der magnetbetätigten Ventile 10 in einer Verbrennungsmotorsteuerroutine (nicht gezeigt) erzeugt wird. Wenn eine negative Bestimmung vorgenommen wird, wird Schritt S110 wiederholt ausgeführt. Wenn eine bejahende Bestimmung vorgenommen wird, wird die Temperatur Te des Verbrennungsmotors durch den Temperatursensor 78 in Schritt S120 erfasst.
In Schritt S130 wird die Position L (d. h. die neutrale Position Lm) des Magnetankers 54 des fraglichen magnetbetätigten Ventils 10 entsprechend dem folgenden Ausdruck (1) auf der Grundlage einer Ausgangsspannung Va des Ventilhubssensors 68 berechnet. Im Ausdruck (1) stellen Vaos, Vams und Vacs Standardausgangsspannungen des Ventilhubsensors 68 dar, die erfasst werden, wenn sich der Magnetanker 54 in der Öffnungsseite-Endposition, der neutralen Position bzw. der Schließseite-Endposition befindet. Auch stellt in Ausdruck (1) Los einen Standardbewegungsabstand des Magnetankers 54 zwischen der Öffnungsseite-Endposition und der Schließseite-Endposition dar und sind Vaos, Vams, Vacs und Los beispielsweise zum Zeitpunkt der Lieferung oder des Versandes des Fahrzeugs eingestellt.

L = Los (Va - Vaos)/(Vacs - Vaos) (1)
In Schritt S140 wird bestimmt, ob das magnetbetätigte Ventil 10 in der offenen Position gehalten wird, und zwar ob der Magnetanker 54 in Berührung mit dem unteren Kern 34 gehalten wird. Wenn eine negative Bestimmung in Schritt S140 vorgenommen wird, geht der Steuerprozess zu Schritt S180. Wenn eine bejahende Bestimmung in Schritt S140 vorgenommen wird, wird die Position L (die Öffnungsseite-Endposition Lo) des Magnetankers 54 in Schritt S150 entsprechend dem vorstehenden Ausdruck (1) auf der Grundlage der Ausgangsspannung Va des Ventilhubsensors 68 berechnet.
In Schritt S160 wird bestimmt, ob das fragliche magnetbetätigte Ventil 10 in der geschlossenen Position gehalten wird, und zwar, ob der Magnetanker 54 mit dem oberen Kern 32 in Berührung gehalten wird. Wenn eine negative Bestimmung vorgenommen wird, wird Schritt S160 wiederholt ausgeführt. Wenn eine bejahende Bestimmung vorgenommen wird, wird die Position L (die Schließseite- Endposition Lc) des Magnetankers 54 in Schritt S170 entsprechend dem vorstehenden Ausdruck (1) auf der Grundlage der Ausgangsspannung Va des Ventilhubsensors 68 berechnet.
In ähnlicher Weise wird in Schritt S180 bestimmt, ob das fragliche magnetbetätigte Ventil in der geschlossenen Position gehalten wird. Wenn in Schritt S180 eine negative Bestimmung vorgenommen wird, geht der Steuerprozess zu Schritt S140 zurück. Wenn in Schritt S180 eine bejahende Bestimmung vorgenommen wird, wird die Position L (Schließseite-Endposition Lc) des Magnetankers 54 in Schritt S190 entsprechend dem vorstehenden Ausdruck (1) auf der Grundlage der Ausgangsspannung Va des Venitlhubsensors 68 berechnet.
In Schritt S200 wird bestimmt, ob das fragliche magnetbetätigte Ventil 10 in der geöffneten Position gehalten wird. Wenn eine negative Bestimmung vorgenommen wird, wird Schritt S200 wiederholt ausgeführt. Wenn eine bejahende Bestimmung ausgeführt wird, wird die Position L (Öffnungsseite-Endposition Lo) des Magnetankers 54 in Schritt S210 entsprechend dem vorstehenden Ausdruck (1) auf der Grundlage der Ausgangsspannung Va des Ventilhubsensors 68 berechnet.
In Schritt S220 wird die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 auf der Grundlage der mittleren Position Lm, der Öffnungsseite-Endposition Lo und der Schließseite-Endposition Lc beurteilt. In Schritt S230 wird das Verzeichnis, das Tabelle 2 entspricht, wie notwendig auf der Grundlage der Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 und des Ergebnisses der Beurteilung in Schritt S220 aktualisiert.
Beispielsweise wird in Schritt S220 eine der Endpositionen, deren Positionsdifferenz zur mittleren Position (d. h. Lm - Lo oder Lc - Lm) kleiner als die der anderen Position ist, als die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 beurteilt. In Schritt S230 wird, wenn die Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 gleich oder größer als Tx - α ist und gleich oder kleiner als Tx + α ist, wobei Tx eine Temperatur, z. B. -20°C darstellt, wie es in Tabelle 2 gezeigt ist, und α eine positive Konstante darstellt, die vorläufige Sollposition bezüglich der Temperatur Tx in Fig. 2 erneut geschrieben, um wie erforderlich aktualisiert zu werden.
Im allgemeinen ändert sich die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 in Abhängigkeit nicht nur von der Temperatur des Verbrennungsmotors 100, sondern auch von den chronologischen Änderung von jedem magnetbetätigten Ventil 10. Beispielsweise wird, wenn die Druckschraubenfeder 62 ermüdet, die neutrale Position zur Ventilschließseite verschoben und kann die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 zur Schließseiten-Endposition geändert werden. Wenn die Druckschraubenfeder 66 ermüdet, verschiebt sich im Gegensatz dazu die neutrale Position zur Ventilöffnungsseite und kann die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 zur Öffnungsseite-Endposition geändert werden. Auch wenn der Ventilsitz abnutzt, wird der Kompressionsbetrag der Druckschraubenfeder 66 verringert; daher ist es wahrscheinlicher, dass sich das magnetbetätigte Ventil 10 öffnet.
Beim dritten Ausführungsbeispiel gemäß Vorbeschreibung werden die Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 und die neutrale Position Lm des Magnetankers 54 in den Schritt S120 und S130 erfasst, wenn der Betrieb des Verbrennungsmotors 100 gestartet wird. In den Schritten S140 bis S210 wird die Öffnungsseite-Endposition Lo des Magnetankers 54 erfasst, wenn jedes magnetbetätigte Ventil 10 das erste Mal während des Betriebes des Verbrennungsmotors 100 im geöffneten Zustand gehalten wird, und die Schließseite-Endposition Lc des Magnetankers 54 erfasst, wenn das magnetbetätigte Ventil 10 das erste Mal im geschlossenen Zustand gehalten wird. Dann wird die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 auf der Grundlage dieser Positionen Lm, Lo, Lc in Schritt S220 beurteilt und wird das Verzeichnis von Tabelle 2 in Schritt S230 aktualisiert.
Da das Verzeichnis von Tabelle 2 entsprechend den chronologischen Änderungen beim Verbrennungsmotor 100 und bei den magnetbetätigten Ventilen 10 erneut geschrieben wird, kann das Verzeichnis im Vergleich zu dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, bei dem die vorläufigen Sollpositionen fixiert sind, in geeigneter Weise angeordnet werden, um an die momentanen Zustände vom Verbrennungsmotor 100 und der magnetbetätigten Ventile 10 angepasst zu sein. Somit kann jedes magnetbetätigte Ventil 10 sicher und in geeigneter Weise gestartet werden, selbst wenn chronische Änderungen vorliegen, wie z. B. eine Abnutzung des Ventilsitzes und eine Ermüdung der Druckschraubenfedern.
Beim dritten Ausführungsbeispiel werden insbesondere die Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100, die neutrale Position Lm, die Öffnungsseite-Endposition Lo und die Schließseite-Endposition Lc des Magnetankers 54 als Werte zum Zeitpunkt eines Stars des Betriebes des Verbrennungsmotors 100 berechnet; genauer gesagt werden diese Werte erfasst, bevor sich die Temperatur des Verbrennungsmotors 100 aufgrund der Verbrennung erhöht. Somit kann die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 zur Verwendung während eines Kaltstarts des Verbrennungsmotors in geeigneter Weise bestimmt werden; daher kann jedes magnetbetätigte Ventil 10 sicher und in geeigneter Weise während des Kaltstarts des Verbrennungsmotors gestartet werden.

Viertes Ausführungsbeispiel

Während die Startsteuerung und die normale Steuerung der magnetbetätigten Ventile beim vierten Ausführungsbeispiel in ähnlicher Weise wie beim vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden, wird das Verzeichnis von Tabelle 2, das zum Bestimmen der vorläufigen Sollposition des Magnetankers 54 verwendet wird, entsprechend einer in Fig. 9 gezeigten Steuerroutine aktualisiert. Die Steuerung entsprechend dem in Fig. 9 gezeigten Fließbild wird gestartet, wenn der Zündschalter (nicht gezeigt) von AUS auf EIN geschaltet wird; jeder der Schritte S320 und nachfolgende wird in einer voreingestellten Reihenfolge bezüglich allen magnetbetätigten Ventilen ausgeführt, d. h. der Einlassventile Nr. 1-Nr. 8 und der Auslassventile Nr. 1-Nr. 8.
Zu Beginn wird in Schritt S310 bestimmt, ob der Verbrennungsmotor 100 gestoppt ist. Wenn eine bejahende Bestimmung vorgenommen wird, wird Schritt S310 wiederholt ausgeführt. Wenn eine negative Bestimmung vorgenommen wird, geht der Steuerprozess zu Schritt S320. In Schritt S320 wird bestimmt, ob der Verbrennungsmotor 100 in Betrieb ist. Wenn eine negative Bestimmung vorgenommen wird, geht der Steuerprozess zu Schritt S380. Wenn eine bejahende Bestimmung in Schritt S320 vorgenommen wird, geht der Steuerprozess zu Schritt S340.
In Schritt S340 wird bestimmt, ob das fragliche magnetbetätigte Ventil 10 in der geöffneten Position gehalten wird. Wenn eine negative Bestimmung in Schritt S340 vorgenommen wird, geht der Steuerprozess zu Schritt S360. Wenn eine bejahende Bestimmung in Schritt S340 vorgenommen wird, wird die Öffnungsseite-Endposition Lo des Magnetankers 54 des fraglichen magnetbetätigten Ventils 10 in Schritt S350 erfasst.
In Schritt S360 wird bestimmt, ob das fragliche magnetbetätigte Ventil 10 in der geschlossenen Position gehalten wird. Wenn eine negative Bestimmung in Schritt S360 vorgenommen wird, kehrt der Steuerprozess zu Schritt S320 zurück. Wenn eine bejahende Bestimmung in Schritt S360 vorgenommen wird, wird die Schließseite-Endposition Lc des Magnetankers 54 des fraglichen magnetbetätigten Ventils 10 in Schritt S370 erfasst; der Steuerprozess kehrt dann zu Schritt S320 zurück.
In Schritt S380 wird eine Erregung der obere elektromagnetischen Spule 46 und der unteren elektromagnetischen Spule 48 abgeschlossen; in Schritt S390 wird bestimmt, ob der Magnetanker 54 an der neutralen Position stillsteht. Wenn eine negative Bestimmung vorgenommen wird, wird Schritt S390 wiederholt ausgeführt. Wenn eine bejahende Bestimmung vorgenommen wird, wird die neutrale Position Lm des Magnetankers 54 in Schritt S400 erfasst.
In Schritt S410 wird die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 des fraglichen magnetbetätigten Ventils 10 auf der Grundlage der neutralen Position Lm, der Öffnungsseite-Endposition Lo und der Schließseite- Endposition Lc des Magnetankers 54 beurteilt. In diesem Fall wird ebenfalls eine der Öffnungsseite-Endposition Lo und der Schließseite-Endposition Lc, deren Positionsdifferenz von der neutralen Position Lm kleiner als von der anderen Position ist, als die vorläufige Sollposition beurteilt.
In Schritt S420 wird die Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 durch den Temperatursensor 78 erfasst; das Verzeichnis von Tabelle 2 wird in Schritt S430 in der gleichen Weise wie in Schritt S230 auf der Grundlage der vorläufigen Sollposition, die in Schritt S410 bestimmt wurde, und der Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100, die in Schritt S420 erfasst wurde, aktualisiert.
Entsprechend dem vierten Ausführungsbeispiel gemäß Vorbeschreibung werden die Öffnungsseite-Endposition Lo und die Schließseite-Endposition Lc des Magnetankers 54 in den Schritten S340 bis S370 während eines Betriebs des Verbrennungsmotors 100 wiederholt erfasst, wodurch die Öffnungsseite-Endposition Lo und die Schließseite- Endposition Lc des Magnetankers 54 zum Zeitpunkt, zu dem der Betrieb des Verbrennungsmotors 100 abgeschlossen ist, schließlich erfasst werden. Auch wird die neutrale Position Lm des Magnetankers 54 in Schritt S400 in einem Stadium erfasst, in dem der Magnetanker 54 in der neutralen Position stillsteht, wenn der Betrieb des Verbrennungsmotors 100 abgeschlossen ist; die Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 wird in Schritt S420 erfasst. Die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 wird auf der Grundlage dieser Positionen Lm, Lo und Lc in Schritt S410 beurteilt; das Verzeichnis von Tabelle 2 wird nach Bedarf in Schritt S430 aktualisiert.
Da das Verzeichnis von Tabelle 2 entsprechend chronologischen Änderungen beim Verbrennungsmotor 100 und den magnetbetätigten Ventile 10 erneut geschrieben wird, wird das Verzeichnis in geeigneter Weise angeordnet, um an die momentanen Zustände des Verbrennungsmotors 100 und der magnetbetätigten Ventile 10 wie im Fall des vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsbeispiels angepasst zu sein. Somit kann jedes magnetbetätigtes Ventil 10 sicher und in geeigneter Weise gestartet werden, selbst wenn chronologische Änderungen vorliegen, wie z. B. ein Abrieb des Ventilsitzes und eine Ermüdung der Druckschraubenfedern.
Beim vierten Ausführungsbeispiel werden insbesondere die Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100, die neutrale Position Lm, die Öffnungsseite-Endposition Lo und die Schließseite-Endposition Lc des Magnetankers 54 als Werte zu dem Zeitpunkt berechnet, zu dem der Betrieb des Verbrennungsmotors 100 abgeschlossen wurde; genauer gesagt werden diese Wert erfasst, nachdem die Temperatur des Verbrennungsmotors aufgrund der Verbrennung angestiegen ist. Somit kann die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 zur Verwendung während eines Warm-Neustartes des Verbrennungsmotors in geeigneter Weise bestimmt werden;
daher kann jedes magnetbetätigte Ventil 10 sicher und in geeigneter Weise während des Warm-Neustarts des Verbrennungsmotors gestartet werden.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Während die Startsteuerung und die normale Steuerung der magnetbetätigten Ventile beim fünften Ausführungsbeispiel in einer ähnlichen Weise wie beim vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden, wird das Verzeichnis von Tabelle 2, das zum Bestimmen der vorläufigen Sollposition des Magnetankers 54 verwendet wird, entsprechend einer in Fig. 10 gezeigten Steuerroutine aktualisiert. Die Steuerung entsprechend dem in Fig. 10 gezeigten Fließbild wird gestartet, wenn der Zündschalter (nicht gezeigt) von Aus auf Ein geschaltet wird; jeder der Schritte S520 und der folgenden Schritte wird in einer vorbestimmten Reihenfolge bezüglich allen magnetbetätigten Ventilen, d. h. bezüglich den Einlassventilen Nr. 1-Nr. 8 und den Auslassventilen Nr. 1-Nr. 8 ausgeführt.
Zum Anfang wird in Schritt S510 bestimmt, ob sich der Verbrennungsmotor 100 in einer Leerlauf befindet, genauer gesagt, ob sich der Verbrennungsmotor 100 in einem bestimmten Betriebszustand befindet, in dem die Mengen der Einlass- und Auslassgase des Verbrennungsmotors 100 relativ gering sind. Wenn eine negative Bestimmung vorgenommen wird, wird Schritt S510 wiederholt ausgeführt. Wenn eine bejahende Bestimmung vorgenommen wird, geht der Steuerprozess zu Schritt S520.
In Schritt S520 wird bestimmt, ob das fragliche magnetbetätigte Ventil 10 von der vollständig geschlossenen Position in die vollständig geöffnete Position angetrieben wird, wobei die untere elektromagnetische Spule 48erregt wird. Wenn in Schritt S520 eine negative Bestimmung vorgenommen wird, geht die Steuerung zu Schritt S540. Wenn in Schritt S520 eine bejahende Bestimmung vorgenommen wird, wird ein Ventilöffnungs-Erregerstrom, genauer gesagt ein integrierter Wert Iso des Erregungsstroms, der an die üntere elektromagnetische Spule 48 angelegt wird, berechnet und geht der Steuerprozess zu Schritt S540.
In Schritt S540 wird bestimmt, ob das fragliche magnetbetätigte Ventil 10 von der vollständig geöffneten Position in die vollständig geschlossene Position angetrieben wird, wobei die obere elektromagnetische Spule 46 erregt wird. Wenn in Schritt S540 eine negative Bestimmung vorgenommen wird, geht der Steuerprozess zu Schritt S560. Wenn in Schritt S540 eine bejahende Bestimmung vorgenommen wird, wird ein Ventilschließ-Erregerstrom, genauer gesagt ein integrierter Wert Isc des Erregerstroms, der an die obere elektromagnetische Spule 46 angelegt wird, berechnet und geht der Steuerprozess zu Schritt S560.
In Schritt S560 wird die Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 durch den Temperatursensor 78 erfasst; es wird in Schritt S570 bestimmt, ob der integrierte Wert Iso des Ventilöffnungs-Erregerstroms kleiner als der integriert Wert Isc des Ventilschließ-Erregerstroms ist. Wenn in Schritt S570 eine bejahende Bestimmung vorgenommen wird, wird in Schritt S580 bestimmt, dass die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 des fraglichen magnetbetätigten Ventils 10 die Öffnungsseite-Endposition ist. Wenn in Schritt S570 eine negative Bestimmung vorgenommen wird, wird in Schritt S590 bestimmt, dass die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 des fraglichen magnetbetätigten Ventils 10 die Schließseite-Endposition ist. In Schritt S600 wird das Verzeichnis von Tabelle 2 auf der Grundlage der Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 und des Ergebnisses der Bestimmung in Schritt S580 oder Schritt S590 aktualisiert.
Gemäß Vorbeschreibung werden das Öffnen und das Schließen von jedem magnetbetätigten Ventil 10 auf der Grundlage der Erfassung des Ventilhubsensors 68 mit Rückführung gesteuert, so dass die Position und die Geschwindigkeit des Magnetankers 54 gleich der Sollposition und der Sollgeschwindigkeit in der Sollphasenebene, wie diese in Fig. 6 gezeigt ist, werden. Hierbei sind der integriert Wert des Ventilöffnungs-Erregerstroms und der integrierte Wert des Ventilschließ-Erregerstroms zur Größe der Energie, die zum Bewegen des Magnetankers 54 in die Öffnungsseite-Schließposition erforderlich ist, bzw. zur Größe der Energie, die zum Bewegen des Magnetankers 54 in die Schließseite-Endposition erforderlich ist, proportional. In diesem Ausführungsbeispiel ist die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 eine aus der Öffnungsseite-Endposition und der Schließseite-Endposition, in die der Magnetanker 54 mit dem geringeren Energiebetrag, genauer gesagt mit dem kleineren integrierten Wert des Erregerstroms bewegt wird.
Da das Verzeichnis von Tabelle 2 entsprechend den chronologischen Änderungen beim Verbrennungsmotor 100 und bei den magnetbetätigten Ventilen 10 erneut geschrieben wird, ist das Verzeichnis in geeigneter Weise angeordnet, um an die momentanen Zustände des Verbrennungsmotors 100 und der magnetbetätigten Ventils 10 wie im Fall des vorstehend beschriebenen dritten und vierten Ausführungsbeispiels angepasst zu sein. Somit kann jedes magnetbetätigte Ventil 10 sicher und in geeigneter Weise gestartet werden, selbst wenn chronologische Änderungen vorliegen, wie z. B. ein Abrieb des Ventilsitzes und eine Ermüdung der Druckschraubenfedern.
Beim fünften Ausführungsbeispiel wird insbesondere die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 auf der Grundlage der Betriebszustände der magnetbetätigten Ventile 10 während eines normalen Betriebes des Verbrennungsmotors 100 bestimmt, ohne dass das Erfassen der neutralen Position Lm des Magnetankers 54 erforderlich ist. Somit kann das Verzeichnis der Tabelle 2 angeordnet werden, um an die momentanen Zustände des Verbrennungsmotors 100 und der magnetbetätigten Ventile 10 mit einer höheren Effektivität im Vergleich zum dritten und vierten Ausführungsbeispiel gemäß Vorbeschreibung angepasst zu sein.
Beim fünften Ausführungsbeispiel wird insbesondere die Berechnung des integrierten Wertes Iso des Ventilöffnungs-Erregerstroms und der integrierte Wert Isc des Ventilschließ-Erregerstroms in einer Situation bewirkt, in der die Mengen der Einlass- und Auslassgase des Verbrennungsmotors 100 relativ klein sind und ein Einfluss der Kraft des Einlass- oder Auslassgases auf den Ventilkörpers 22a relativ klein ist. Diese Anordnung verhindert sicher eine Situation, in der der integrierte Wert Iso des Ventilöffnungs-Erregerstroms und der integrierte Wert Isc des Ventilschließ-Erregerstroms aufgrund eines großen Einflusses der Kraft des Einlass- oder Auslassgases auf den Ventilkörper 22a nicht in angemessener Wert berechnet werden können. Bei dieser Anordnung kann die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 im Vergleich zu dem Fall, in dem die Schritte S520-S550 ausgeführt werden, ohne Berücksichtigung der Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 100 in geeigneterer Weise bestimmt werden.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Während die Startsteuerung und die normale Steuerung der magnetbetätigten Ventile beim sechsten Ausführungsbeispiel in ähnlicher Weise wie beim vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden, wird das Verzeichnis von Tabelle 2, das zum Bestimmen der vorläufigen Sollposition des Magnetankers 54 verwendet wird, entsprechend der in Fig. 11 gezeigten Steuerroutine aktualisiert. Die Steuerung entsprechend dem in Fig. 11 gezeigten Fließbild wird gestartet, wenn der Zündschalter (nicht gezeigt) von AUS auf EIN geschaltet wird; jeder der Schritte S520 und der nachfolgenden Schritte wird in einer vorbestimmten Reihenfolge bezüglich allen magnetbetätigten Ventilen ausgeführt, d. h. bezüglich der Einlassventile Nr. 1-Nr. 8 und der Auslassventile Nr. 1-Nr. 8. In Fig. 11 werden die gleichen Schrittnummern wie in Fig. 10 zur Identifizierung der gleichen Schritte wie in Fig. 10 gezeigt verwendet.
Beim sechsten Ausführungsbeispiel wird, wenn eine bejahende Bestimmung in Schritt S520 vorgenommen wird, genauer gesagt wenn das fragliche magnetbetätigten Ventil 10 zur geöffneten Position hin angetrieben wird, die maximale Geschwindigkeit Vvomax des Ventilkörpers 22a in Ventilöffnungsrichtung bezüglich des fraglichen magnetbetätigten Ventils 10, genauer gesagt die maximale Geschwindigkeit (z. B. der Maximalwert der Differentialwerte der Position L des Magnetankers 54) des Magnetankers 54 in Ventilöffnungsrichtung, in Schritt S535 berechnet.
In ähnlicher Weise wird, wenn eine bejahende Bestimmung in Schritt S540 vorgenommen wird, genauer gesagt, wenn das fragliche magnetbetätigte Ventil 10 zur geschlossenen Position hin bewegt wird, die maximale Geschwindigkeit Vvcmacx des Ventilkörpers 22a in Ventilschließrichtung bezüglich des fraglichen magnetbetätigten Ventils 10, genauer gesagt die Maximalgeschwindigkeit des Magnetankers 54 in Ventilschließrichtung, in Schritt S555 berechnet.
Wenn Schritt S560 abgeschlossen ist, wird in Schritt S575 bestimmt, ob die maximale Geschwindigkeit Vvomax in Ventilöffnungsrichtung größer als die maximale Geschwindigkeit Vvcmax in Ventilschließrichtung ist. Wenn in Schritt S575 eine bejahende Bestimmung vorgenommen wird, wird in Schritt S580 bestimmt, dass die vorläufige Sollposition die Öffnungsseite-Endposition ist. Wenn in Schritt S575 eine negative Bestimmung vorgenommen wird, wird in Schritt S590 bestimmt, dass die vorläufige Sollposition die Schließseite-Endposition ist. Die Schritte, die sich von den vorstehend beschriebenen Schritten unterscheiden, werden in einer ähnlicher Weise wie beim fünften Ausführungsbeispiel gemäß Vorbeschreibung ausgeführt.
Fig. 12 zeigt die Beziehung zwischen der Position L des Magnetankers 54 und den Vorspannkräften F der Druckschraubenfedern 62 und 66. Fig. 13 zeigt die Beziehung zwischen der Position L des Magnetankers 54 und den potentiellen Energien E, die durch die Druckschraubenfedern 62 und 66 erzeugt werden. In den Fig. 12 und 13 zeigen die Vollinien den Fall an, in dem die neutrale Position des Magnetankers 54 geeignet ist, genauer gesagt eine mittlere Position zwischen der Öffnungsseite-Endposition und der Schließseite-Endposition; die gestrichelten Linien zeigen den Fall an, in dem sich die neutrale Position von der mittleren Position zur Ventilöffnungsseite verschiebt.
Die Vorspannkraft F und die potentielle Energie E, die durch jede der Druckschraubenfedern 62 und 66 erzeugt wird, werden durch die folgenden Ausdrücke (2), (3) ausgedrückt, wobei k eine Federkonstante der Druckschraubenfedern 62, 66 ist.

F = - k(L - Lm) (2)

E = 0,5 × k (L - Lm)² (3)
Wenn die Erregung der oberen elektromagnetischen Spule 46 ausgelöscht wird, während sich der Ventilkörper 22a in der vollständig geschlossenen Position (L = Lc) befindet, und der Magnetanker 54 von der Schließseite- Endposition in die neutrale Position bewegt wird, wird die potentielle Energie der beweglichen Elemente, wie z. B. des Magnetankers 54, in kinetische Energie umgewandelt; daher wird die Beziehung des folgenden Ausdrucks (4) hergestellt, wobei Vvom die Geschwindigkeit des Ventilkörpers 22a in Ventilschließrichtung darstellt, wenn der Magntanker 54 die neutrale Position erreicht, und M die Masse der beweglichen Elemente darstellt. Dementsprechend wird die Geschwindigkeit Vvom durch den folgenden Ausdruck (5) ausgedrückt. In ähnlicher Weise wird die Beziehung des folgenden Ausdrucks (6) hergestellt, wobei Vvcm die Geschwindigkeit des Ventilkörpers 22a in Ventilschließrichtung darstellt, wenn der Magnetankers 54 von der Öffnungsseite-Endposition in die neutrale Position bewegt wird; somit wird die Geschwindigkeit Vvcm durch den folgenden Ausdruck (7) ausgedrückt.

0,5 × M(Vvom)² = E (4)

|Vvom| = |Lc - Lm| × (k/M)^S (5)

0,5 × M(Vvcm)² = E (6)

|Vvcm| = |Lo - Lm| × (k/M)^S (7)
Aus den vorstehenden Ausdrücken (5) und (7) kann eine Abweichung der neutralen Position von der mittleren Position bestimmt werden, indem die Größe der Geschwindigkeit Vvom mit der Größe der Geschwindigkeit Vvcm verglichen wird. Wenn die Differenz |Lc - Lm| in der Position des Magnetankers 54 kleiner als die Differenz |Lo - Lm| ist, wird die Größe der Geschwindigkeit Vvcm in Ventilschließrichtung größer als die Größe der Geschwindigkeit Vvom in Ventilöffnungsrichtung. Umgekehrt wird, wenn die Differenz |Lo - Lm| in der Position des Magnetankers 54 kleiner als die Differenz |Lc - Lm| ist, die Größe der Geschwindigkeit Vvom in Ventilöffnungsrichtung größer als die Größe der Geschwindigkeit Vvcm in Ventilschließrichtung. Auch wird die Größe der Geschwindigkeit des Magnetankers 54 an der neutralen Position des Magnetankers 54 maximiert. Somit kann die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 auf der Grundlage der maximalen Geschwindigkeit während des Antriebs von jedem magnetbetätigten Ventile 10 in Öffnungs- und Schließrichtung beurteilt werden.
Da die Bewegung der bewegbaren Elemente tatsächlich durch die Reibungskraft und die verbleibenden elektromagnetischen Kräfte beeinflusst wird, können die vorstehend genannten Ausdrücke (4)-(7) nicht notwendigerweise erfüllt sein. Es kann jedoch berücksichtigt werden, dass die Reibungskraft und die verbleibende elektromagnetische Kraft auf die beweglichen Elemente in im wesentlichen der gleichen Weise sowohl in Ventilöffnungsrichtung als auch in Ventilschließrichtung wirken. Daher kann die vorläufige Sollposition auf der Grundlage der maximalen Geschwindigkeit des Magnetankers 54 unabhängig von den Einflüssen der Reibungskraft und der verbleibenden elektromagnetischen Kraft beurteilt werden.
Beim sechsten Ausführungsbeispiel gemäß Vorbeschreibung wird die maximale Geschwindigkeit Vvomax des Magnetankers 54 in Ventilöffnungsrichtung, während jedes magnetbetätigte Ventil 10 in die geöffnete Position angetrieben wird, in den Schritten S520 und S535 berechnet; die maximale Geschwindigkeit Vvcmax des Magnetankers 54 in Ventilschließrichtung, während jedes magnetbetätigte Ventil 10 in die geschlossene Position angetrieben wird, wird in den Schritten S540 und S555 berechnet. Dann wird die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 auf der Grundlage der Beziehung der Größe zwischen der maximalen Geschwindigkeit Vvomax und der maximalen Geschwindigkeit Vvcmax in den Schritte S575-S590 beurteilt und wird das Verzeichnis in Tabelle 2 in Schritt S600 aktualisiert. Dementsprechend kann die Tabelle 2 in geeigneter Weise entsprechend den chronologischen Änderungen beim Verbrennungsmotor 100 und den jeweiligen magnetbetätigten Ventilen 10 geändert werden; daher kann jedes magnetbetätigte Ventil 10 sicher und in geeigneter Weise gestartet werden.
Beim sechsten Ausführungsbeispiel gemäß Vorbeschreibung wird die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 auf der Grundlage der maximalen Geschwindigkeit Vvomax des Magnetankers 54 in Ventilöffnungsrichtung und der maximalen Geschwindigkeit Vvcmax in Ventilschließrichtung beurteilt. Die Geschwindigkeit des Magnetankers 54 wird zur Verwendung bei der Regelung der Position und der Geschwindigkeit des Magnetankers 54 während der normalen Steuerung des magnetbetätigten Ventils 10 berechnet; die vorläufige Sollposition kann unter Verwendung der Werte, die während der Regelung berechnet werden, beurteilt werden. Somit kann die vorläufige Sollposition beurteilt werden, ohne dass spezielle Berechnungen zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition erforderlich sind.
Beim sechsten Ausführungsbeispiel werden insbesondere die Berechnungen der maximalen Geschwindigkeit Vvomax und der maximalen Geschwindigkeit Vvcmax des Magnetankers 54in Ventilöffnungsrichtung und Ventilschließrichtung bewirkt, während sich der Vetbrennungsmotor 100 im Leerlaufbetrieb befindet. Diese Anordnung verhindert mit Sicherheit eine Situation, in der die maximale Geschwindigkeit Vvomax in Ventilöffnungsrichtung und die maximale Geschwindigkeit Vvcmax in Ventilschließrichtung aufgrund eines relativ großen Einflusses der Kraft des Einlass- oder Auslassgases auf den Ventilkörper 22a nicht in geeigneter Weise berechnet werden können. Bei dieser Anordnung kann die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 im Vergleich zu den Fällen, in den die Schritte S520-S555 ohne Berücksichtigung der Betriebszustände des Verbrennungsmotors 100 ausgeführt werden, in geeigneterer Weise beurteilt werden.

Siebentes Ausführungsbeispiel

Beim siebenten Ausführungsbeispiel speichert der Backup-RAM der elektronischen Steuereinheit 70 ein Verzeichnis, das die Beziehung zwischen der Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 und der Ausgangsspannung Vao des Ventilhubsensors 68 anzeigt, die erfasst wird, wenn sich der Magnetanker 54 in der Öffnungsseite-Endposition befindet, wobei die Beziehung zuvor bezüglich der Einlassventile Nr. 1-Nr. 8 und der Auslassventile Nr. 1-Nr. 8 erhalten wurde. Diese Beziehung ist in der nachfolgenden Tabelle 3 gezeigt. Der Backup-RAM speichert auch ein Verzeichnis, das die Beziehung zwischen der Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 und der Ausgangsspannung Vac des Ventilhubsensors 68 anzeigt, die erfasst wird, wenn sich der Magnetanker 56 in der Schließseite- Endposition befindet, wobei die Beziehung zuvor bezüglich der Einlassventile Nr. 1-Nr. 8 und der Auslassventile Nr. 1-Nr. 8 erhalten wurde. Diese Beziehung ist in der nachfolgenden Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 3

Tabelle 4
Die elektronische Steuereinheit 70 führt eine Startsteuerung und eine normale Steuerung von jedem magnetbetätigten Ventil 10 entsprechend dem in Fig. 14 gezeigten Fließbild während des Start- und des normalen Betriebs des Verbrennungsmotors 100 aus. Auch aktualisiert die elektronische Steuereinheit 70 die Verzeichnisse von Tabelle 3 und Tabelle 4 entsprechend einer in Fig. 15 gezeigten Steuerroutine. In Fig. 14 werden die gleichen Schrittnummern, die in Fig. 7 verwendet werden, zum Identifizieren der gleichen Schritte, wie es in Fig. 7 angezeigt ist, verwendet.
Beim siebenten Ausführungsbeispiel, wie dieses in Fig. 14 gezeigt ist, wird die Ausgangsspannung Vam des Ventilhubsensors 68, die erfasst wird, wenn sich der Magnetanker 54 in der neutralen Position befindet, beim Abschluss von Schritt S15 in Schritt S22 im RAM gespeichert. In Schritt S24 wird eine geschätzte Ausgangsspannung Vao des Ventilhubsensors 68, wenn sich der Magnetankers 54 in der Öffnungsseite-Endposition befindet, aus dem Verzeichnis von Tabelle 3 auf der Grundlage der Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 berechnet; eine geschätzte Ausgangsspannung Vac des Ventilhubsensors 68 wird, wenn sich der Magnetanker 54 in der Schließseite- Endposition befindet, aus dem Verzeichnis von Tabelle 4 auf der Grundlage der Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 berechnet.
In diesem Fall werden, wenn die erfasste Temperatur Te des Verbrennungsmotors ein Zwischenwert zwischen den zwei benachbarten Temperaturen, die in Tabelle 3 und Tabelle 4 angezeigt sind, ist, die geschätzte Ausgangsspannung Vao und die geschätzte Ausgangsspannung Vac, die mit der erfassten Temperatur Te verbunden sind, durch eine proportionale Verteilung berechnet, die an den geschätzten Ausgangsspannungen durchgeführt wird, die den zwei benachbarten Temperaturen in den Tabellen entsprechen, die nahe der erfassten Temperatur sind.
In Schritt S26 wird im Anschluss an Schritt S24 die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 auf der Grundlage einer Differenz Vam - Vao der Ausgangsspannungen und einer Differenz Vac - Vam bestimmt. Genauer gesagt wird eine Position aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite-Endposition, deren Differenz von der neutralen Position kleiner als die von der anderen Position ist, als vorläufige Sollposition bestimmt. In Schritt S28 wird das Erregungsmuster A oder B in Abhängigkeit von der vorläufigen Sollposition, die auf diese Weise bestimmt wurde, ausgewählt; der Steuerprozess geht dann zu Schritt 530.
Im siebenten Ausführungsbeispiel, wie es in Fig. 15 gezeigt ist, wird in Schritt S610 bestimmt, ob das fragliche magnetbetätigte Ventil 10 in der geöffneten Position gehalten wird. Wenn in Schritt S610 eine negative Bestimmung vorgenommen wird, geht der Steuerprozess zu Schritt S630. Wenn in Schritt S610 eine bejahende Bestimmung vorgenommen wird, wird die Ausgangsspannung Vao des Ventilhubsensors 68 in Schritt S620 im RAM gespeichert; der Steuerprozess geht dann zu Schritt S630.
In Schritt S630 wird bestimmt, ob das fragliche magnetbetätigte Ventil 10 in der geschlossenen Position gehalten wird. Wenn eine negative Bestimmung in Schritt S630 vorgenommen wird, geht der Steuerprozess zu Schritt S650. Wenn eine bejahende Bestimmung in Schritt s630 vorgenommen wird, wird die Ausgangsspannung Vac des Ventilhubsensors 68 in Schritt S640 im RAM gespeichert und geht der Steuerprozess dann zu Schritt S650.
In Schritt S650 wird die Temperatur des Verbrennungsmotors 100 durch den Temperatursensor 100 erfasst. Dann wird das Verzeichnis von Tabelle 3 (das die Werte der Ausgangsspannung Vao aufführt) entsprechend der erfassten Temperatur Te in Schritt S660 aktualisiert; das Verzeichnis von Tabelle 4 (das die Werte der Ausgangsspannung Vac aufführt) wird entsprechend der erfassten Temperatur Te in Schritt S670 aktualisiert.
Beim siebenten Ausführungsbeispiel gemäß Vorbeschreibung wird die Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 in Schritt S15 erfasst; die Ausgangsspannung Vam des Ventilhubsensors 68, die erfasst wird, wenn sich der Magnetanker 54 in der neutralen Position befindet, wird in Schritt S22 erhalten. In Schritt S24 werden die geschätzte Ausgangsspannung Vao des Ventilhubsensors 68, wenn sich der Magnetanker 54 in der Öffnungsseite-Endposition befindet, und die geschätzte Ausgangsspannung Vac des Ventilhubsensors 68, wenn sich der Magnetanker 54 in der Schließseite-Endposition befindet, auf der Grundlage der Temperatur Te berechnet. Dann wird die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 in Schritt S26 auf der Grundlage des Ergebnisses des Vergleichs zwischen den Differenzen (Vam - Vao) und (Vac - Vam) bei der Ausgangsspannung bestimmt.
Wie aus dem Ausdruck (1) gemäß Vorbeschreibung ersichtlich ist, entspricht die Beziehung zwischen der Differenz (Vam - Vao) und der Differenz (Vac - Vam) bei der Ausgangsspannung der Beziehung zwischen dem Abstand zwischen der neutralen Position Lm und der Öffnungsseite- Endposition Lo des Magnetankers 54 bzw. dem Abstand zwischen der neutralen Position Lm und der Schließseite- Endposition Lc. Somit wird eine Position aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite-Endposition, deren Differenz von der neutralen Position kleiner als die von der anderen Position ist, als die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 bestimmt.
Beim siebenten Ausführungsbeispiel kann die Ausgangsspannung Vao des Ventilhubsensors 68, wenn sich der Magnetanker 54 in der Öffnungsseite-Endposition befindet, und der Ausgangsspannung Vac des Hubsensors 68, wenn sich der Magnetankers 54 in der Schließseite-Endposition befindet, lediglich durch das Erfassen der Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 zum Startzeitpunkt von jedem magnetbetätigten Ventil 10 und das Erhalten der Ausgangsspannung Vam des Ventilhubsensors 68, wenn sich der Magnetanker 54 in der neutralen Position befindet, abgeschätzt werden. Dann kann die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 auf der Grundlage der Ausgangsspannung Vam und der abgeschätzten Ausgangsspannungen Vao und Vac bestimmt werden. Beim siebenten Ausführungsbeispiel kann daher die vorläufige Sollposition einfacher und effizienter als in den Fällen des dritten bis sechsten Ausführungsbeispiels gemäß Vorbeschreibung bestimmt werden.
Beim siebenten Ausführungsbeispiel werden, insbesondere, während sich der Verbrennungsmotor 10 in einem normalen Betriebszustand befindet, die Ausgangsspannung Vao des Ventilhubsensors 68, wenn sich der Magnetanker 54 in der Öffnungsseite-Endposition befindet, und die Ausgangsspannung Vac des Ventilhubsensors 68, wenn sich der Magnetanker 54 in der Schließseite-Endposition befindet, in den Schritt S610-640 erhalten und wird die Temperatur Te des Verbrennungsmotor in Schritt S650 erfasst. Dann wird das Verzeichnis von Tabelle 3 (das die Werte der Ausgangsspannung Vao aufführt) und das Verzeichnis von Tabelle 4 (das die Werte der Ausgangsspannung Vac) in den Schritten S660 und S670 entsprechend der Temperatur Te aktualisiert. Somit können ähnlich dem dritten bis sechsten Ausführungsbeispiel die Verzeichnisse von Tabelle 3 und Tabelle 4 in geeigneter Weise entsprechend den chronologischen Änderungen beim Verbrennungsmotor 100 und bei jedem der magnetbetätigten Ventile 10 geändert werden, wodurch jedes magnetbetätigte Ventil 10 sicher und in geeigneter Weise unabhängig von den chronologischen Änderungen beim Verbrennungsmotor 100 und bei jedem magnetbetätigten Ventil 10 gestartet werden kann.
Da die Soll-Öffnungsseite-Endposition und die Soll- Schließseite-Endposition des Magnetankers 54 entsprechend dem vorstehenden Ausdruck (1) auf der Grundlage der Ausgangsspannungen Vao und Vac von Tabelle 3 und Tabelle 4 berechnet werden können, kann die Sollphasenebene, wie diese in Fig. 6 gezeigt ist, für jedes magnetbetätigte Ventil im Hinblick auf die chronologischen Änderungen beim Verbrennungsmotor 100 und bei jedem magnetbetätigten Ventil 10 optimiert werden. Wenn die Sollphasenebene auf diese Weise optimiert ist, kann die Regelung von jedem magnetbetätigte Ventils während der normalen Betriebarten des Verbrennungsmotors 100 optimiert werden.

Achtes Ausführungsbeispiel

Während der ROM beim achten Ausführungsbeispiel der elektronischen Steuereinheit 70 Erregungsmuster A, B, entsprechend denen die obere elektromagnetische Spule 46 und die untere elektromagnetische Spule 48 während des Startens des magnetbetätigten Ventils erregt werden, und andere Daten speichert, speichert der Backup-ROM der Steuereinheit 70 keine Verzeichnisse, die den Tabelle 1-4, wie vorstehend angezeigt, entsprechen, sondern speichert Ausdrücke (8) und (9), wie diese nachstehend angezeigt sind. Die elektronische Steuereinheit 70 führt die Startsteuerung und die normale Steuerung von jedem magnetbetätigten Ventil 10 entsprechend dem in Fig. 16 gezeigten Fließbild während des Startbetriebes und des normalen Betriebes des Verbrennungsmotors 100 aus. In Fig. 16 werden die gleichen Schrittnummern wie in Fig. 14 zum Identifizieren der gleichen Schritte wie in Fig. 14 angezeigt verwendet.
Beim achten Ausführungsbeispiel, wie dieses in Fig. 16 gezeigt ist, schließt sich an Schritt S22 Schritt S25 an, in dem die abgeschätzte Ausgangsspannung Vao des Ventilhubsensors 68, wenn sich der Magnetankers 54 in der Öffnungsseite-Endposition befindet, und eine abgeschätzte Ausgangsspannung Vac des Ventilhubsensors 68, wenn sich der Magnetanker 54 in der Schließseite-Endposition befindet, entsprechend den folgenden Ausdrücken (8) und (9) auf der Grundlage der Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100, die in Schritt S15 erfasst wird, berechnet werden. Anschließend werden Schritt S26 und S28, die ähnlich denen des siebenten Ausführungsbeispiels sind, ausgeführt:

Vao = Vaon + Ko(Te - Ten) (8)

Vac = Vacn + Kc(Te - Ten) (9)
In den vorstehenden Ausdrücken (8) und (9) stellen Vaon und Vacn die Ausgangsspannungen Vao und Vac des Ventilhubsensors 68 dar, die erfasst werden, wenn die Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 gleich einer vorbestimmten Temperatur Ten ist. Beispielsweise werden Vaon und Vacn zum Zeitpunkt der Lieferung oder des Versandes vom Fahrzeug eingestellt. Auch Ko und Kc sind Koeffizienten, die zum Zeitpunkt der Lieferung oder des Versandes des Fahrzeugs eingestellt werden. Obwohl es in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, werden die Koeffizienten Ko und Kc auf der Grundlage der Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100, der Ausgangsspannung Vao des Ventilhubsensors 68, wenn sich der Magnetanker 54 an der Öffnungsseite-Endposition befindet, und der Ausgangsspannung Vac des Ventilsensors 68, wenn sich der Magnetanker 54 an der Schließseite-Endposition befindet, während des normalen Betriebes des Verbrennungsmotors 100 gelegentlich aktualisiert. Wenn sich die Ausgangsspannung des Ventilhubsensors 68 mit der Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 linear ändert, nehmen die Koeffizienten Ko und Kc den gleichen Wert an. Jedoch ändert sich die Ausgangsspannung des Ventilhubsensors 68 häufig nicht-linear mit der Temperatur Te des Verbrennungsmötors 100; daher werden diese Koeffizienten wünschenswerterweise unabhängig voneinander eingestellt.
Beim achten Ausführungsbeispiel können in ähnlicher Weise wie beim siebenten Ausführungsbeispiel gemäß Vorbeschreibung die Ausgangsspannung Vao des Ventilhubsensors 68, wenn sich der Magnetanker an der Öffnungsseite- Endposition befindet, und die Ausgangsspannung Vac des Ventilhubsensors 68, wenn sich der Magnetanker 54 an der Schließseite-Endposition befindet, lediglich durch das Erfassen der Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 und das Erhalten der Ausgangsspannung Vam des Ventilhubsensors 68, wenn sich der Magnetanker 54 zum Zeitpunkt eines Startens von jedem magnetbetätigten Ventil 10 in der neutralen Position befindet, abgeschätzt werden. Somit kann im Vergleich zu den Fällen des dritten bis sechsten Ausführungsbeispiels die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 einfacher und wirksamer auf der Grundlage der Ausgangsspannungen Vam, Vao und Vac bestimmt werden.
Auch beim achten Ausführungsbeispiel besteht keine Notwendigkeit, die Beziehungen zwischen der Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100 und den Ausgangsspannungen Vao und Vac des Ventilhubsensors 68 wie im vorstehend beschriebenen siebenten Ausführungsbeispiel zu speichern. Dementsprechend kann die Speicherkapazität des Backup-RAM kleiner als die des siebenten Ausführungsbeispiels sein, woraus sich verringerte Kosten ergeben.
Beim achten Ausführungsbeispiel werden insbesondere die Koeffizienten Ko und Kc bei den vorstehen angezeigten Ausdrücken (8) und (9) auf der Grundlage der Temperatur Te des Verbrennungsmotors 100, der Ausgangsspannung Vao des Ventilhubsensor 68, wenn sich der Magnetanker 54 an der Öffnungsseite-Endposition befindet, und der Ausgangsspannung Vac des Ventilhubsensors 68, wenn sich der Magnetanker 54 in der Schließseite-Endposition befindet, während des normalen Betriebes des Verbrennungsmotors 100 gelegentlich aktualisiert. Somit können ähnlich dem dritten bis siebenten Äusführungsbeispiel die Ausdrücke (8) und (9) in geeigneter Weise entsprechend den chronologischen Änderungen beim Verbrennungsmotors 100 und bei jedem der magnetbetätigten Ventile 10 geändert werden; daher kann jedes magnetbetätigte Ventil 10 sicher und in geeigneter Weise unabhängig von den chronologischen Änderungen beim Verbrennungsmotor 100 und jedem magnetbetätigten Ventil 10 gestartet werden.

Neuntes Ausführungsbeispiel

Beim neunten Ausführungsbeispiel weist das magnetbetätigte Ventil 10 eine Hydraulikschlageinstelleinrichtung mit einer bekannten Struktur auf. Wie es in Fig. 17 gezeigt ist, ist eine Schlageinstelleinrichtung 50 am oberen Ende des Schaftes 22b des Einlassventils 22 durch ein kappenartiges Anschlussstück befestigt; das untere Ende des Magnetankerschaftes 52 befindet sich mit dem oberen Ende der Schlageinstelleinrichtung 50 in Anlage.
Wenn sich zwischen dem obere Ende der Schlageinstelleinrichtung 50 und dem untere Ende des Magnetankerschaftes 52 ein Zwischenraum befindet, wird die Länge der Schlageinstelleinrichtung 50 durch eine Feder erhöht, die sich in der Schlageinstelleinrichtung 50 befindet, um den Zwischenraum zu beseitigen. Wenn die Schlageinstelleinrichtung 50 durch den Schaft 22b des Einlassventils 22 und den Magnetankerschaft 52 stark zusammengedrückt wird, wird andrerseits eine Rückwirkungskraft durch eine Flüssigkeit erzeugt, die sich in einer Hochdruckkammer in der Schlageinstelleinrichtung 50 befindet, so dass die Länge der Schlageinstelleinrichtung 50 aufrechterhalten wird.
Beim neunten Ausführungsbeispiel hat die elektronische Steuereinheit 70 einen Zeitgeber, der gestartet wird, wenn ein Betrieb des Verbrennungsmotors 100 gestoppt wird und der eine verstrichene Zeit ΔTt von einem Zeitpunkt zählt, zu dem der Betrieb des Verbrennungsmotors 10 gestoppt ist. Die elektronische Steuereinheit 70 ändert die Art und Weise der Bestimmung der vorläufigen Sollposition des Magnetankers 54 in Abhängigkeit von der verstrichenen Zeit ΔTt.
Beim neunten Ausführungsbeispiel wird, wie es in Fig. 18 gezeigt ist, wenn eine bejahende Bestimmung in Schritt S710 vorgenommen wird, der Schritt S10 der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele entspricht, und zwar wenn eine Anforderung für einen Start der magnetbetätigten Ventile 10 erzeugt wird, in Schritt S720 bestimmt, ob die verstrichene Zeit ΔTt gleich einem Referenzwert ΔTtc (positive Konstante) oder größer als dieser ist. Wenn in Schritt S720 eine bejahende Bestimmung vorgenommen wird, geht der Steuerprozess zu Schritt S120 des dritten Ausführungsbeispiels gemäß Vorbeschreibung. Wenn in Schritt S720 eine negative Bestimmung vorgenommen wird, geht der Steuerprozess zu Schritt S310 des vierten Ausführungsbeispiels gemäß Vorbeschreibung.
Im Allgemeinen unterscheidet sich, wenn das magnetbetätigte Ventil eine Hydraulikschlageinstelleinrichtung hat, die neutrale Position des Magnetankers 54, die zum Zeitpunkt eines Starts des Verbrennungsmotors erfasst wird, von der neutralen Position, die zum Zeitpunkt eines Abschlusses des Betriebes des Verbrennungsmotors erfasst wird, selbst wenn der Verbrennungsmotors 100 die gleiche Temperatur hat. Bei der Hydraulikschlageinstelleinrichtung wird die Hochdruckkammer in der Einstelleinrichtung schnell mit Öl zu jedem Zeitpunkt gefüllt, zu dem das magnetbetätigte Ventil geschlossen wird; das Öl wird aus der Hochdruckkammer in anderen Zuständen als dem geschlossenen Zustand ausgelassen; genauer gesagt während eine Kompressionslast auf die Schlageinstelleinrichtung aufgebracht wird. Somit ist die Länge der Schlageinstelleinrichtung relativ groß, wenn die Hochdruckkammer mit Öl gefüllt ist und verringert sich diese, wenn das Öl aus der Hochdruckkammer ausgelassen wird.
Dementsprechend wird, wenn der Verbrennungsmotor 100 unmittelbar nach dem Anhalten des Verbrennungsmotors 100 erneut gestartet wird, die Länge der Schlageinstelleinrichtung nicht ausreichend verringert; daher wird die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 auf der Grundlage des Verzeichnisses vorzugsweise bestimmt, das auf der Grundlage der Ergebnisse der Erfassung unmittelbar nach dem Stop des Betriebes des Verbrennungsmotors 1000 aktualisiert wird. Wenn der Verbrennungsmotor 100 erneut gestartet wird, nachdem eine ausreichende Zeit von einem Zeitpunkt an vergangen ist, zu den dem Verbrennungsmotor 100 angehalten ist, wird die Länge der Schlageinstelleinrichtung ausreichend verringert; daher wird die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 auf der Grundlage des Verzeichnisses vorzugsweise bestimmt, das auf der Grundlage der Ergebnisse aktualisiert wird, die zum Zeitpunkt eines Startes des Verbrennungsmotors 100 erfasst wurden.
Beim neunten Ausführungsbeispiel gemäß Vorbeschreibung wird in Schritt S720 bestimmt, ob die verstrichene Zeit ΔTt von dem Zeitpunkt an, zu dem der Betrieb des Verbrennungsmotors 100 gestoppt wird, gleich dem Referenzwert ATtc oder größer als dieser ist; der Steuerprozess geht zu Schritt S120 des dritten Ausführungsbeispiels, wenn eine bejahende Bestimmung vorgenommen wird, während der Steuerprozess zu Schritt S310 des vierten Ausführungsbeispiels geht, wenn eine negative Bestimmung vorgenommen wird. Somit kann die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Länge der Schlageinstelleinrichtung bestimmt werden, wodurch ermöglicht wird, dass das magnetbetätigte Ventil, in dem die Hydraulikschlageinstelleinrichtung aufgenommen ist, sicher und in geeigneter Weise gestartet wird.
Beim ersten bis neunten Ausführungsbeispiel gemäß Vorbeschreibung wird die Bewegung des Magnetankers 54 in eine Richtung zur Öffnungsseite-Endposition hin gestartet, wenn die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 die Öffnungsseite-Endposition ist, und wird die Bewegung des Magnetankers 54 in eine Richtung zur Schließseite- Endposition hin gestartet, wenn die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 die Schließseite-Endposition ist. Die Bewegung des Magnetankers 54 kann jedoch in eine Richtung zur Schließseite-Endposition hin gestartet werden, wenn die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 die Öffnungsseite-Schließposition ist; die Bewegung des Magnetankers 54 kann in eine Richtung zur Öffnungsseite- Schließposition gestartet werden, wenn die vorläufige Sollposition des Magnetankers 54 die Schließseite- Endposition ist.
Beim ersten bis neunten Ausführungsbeispiel gemäß Vorbeschreibung wird der Magnetankers 54 zu Beginn bei einem Start des fraglichen magnetbetätigten Ventils 10 einen geringfügigen Abstand von der neutralen Position angetrieben und erhäht sich der hin- und hergehende Hub des Magnetankers 54 zunehmend, bis der Magnetanker 54 die vorläufige Sollposition erreicht. Jedes magnetbetätigte Ventil 10 dieser Ausführungsbeispiel kann jedoch in einer solchen Weise abgewandelt werden, dass der Magnetanker 54 direkt zur vorläufige Sollposition bewegt wird.
Beim zweiten bis neunten Ausführungsbeispiel gemäß Vorbeschreibung sind die Intervalle der Temperaturen in den Tabellen 2 bis 4 gleichmäßige Intervalle von 20°C. Die Temperaturinvervalle in jeder Tabelle können jedoch wie gewünscht auf z. B. 10°C geändert werden oder können nicht gleichmäßige Intervalle sein. Im letztgenannten Fall können die Temperaturintervalle so eingestellt werden, dass die Intervalle in oder um einen Normaltemperaturbereich kleiner als die in anderen Temperaturbereichen sind.
Während die Schlageinstelleinrichtung 50 zwischen dem Magnetankerschaft 52 und dem Schaft 22b des Ventilkörpers 22 im neunten Ausführungsbeispiel gemäß Vorbeschreibung vorgesehen ist, ist beim ersten bis achten Ausführungsbeispiel keine Schlageinstelleinrichtung vorgesehen. Es kann jedoch ein beliebiges des ersten bis achten Ausführungsbeispiels auf die magnetbetätigten Ventile, die mit den Schlageinstelleinrichtungen versehen sind, angewendet werden.

Zehntes Ausführungsbeispiel

Bei einem magnetbetätigten Ventil, das entsprechend dem zehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung gesteuert wird, wird die neutrale Position des Magnetankers 54 von der mittleren Position zwischen der Öffnungsseite- Endposition und der Schließseite-Endposition, zur Ventilschließseite verschoben. Während einer Startperiode des magnetbetätigten Ventils wird der Magnetanker 54 von der neutralen Position zur Schließseite-Endposition bewegt.
Beispiele für Verfahren des Verschiebens der neutralen Position zur Schließseite-Endposition hin weisen auf: (1) Erhöhen der freien Länge der Druckschraubenfeder 62 auf eine Länge, die größer als die der Druckschraubenfeder 66 ist, (2) Verringern der Federkonstante der Druckschraubenfeder 62 auf einen Wert, der kleiner als der der Druckschraubenfeder 66 ist, (3) Verschieben der Montageposition des Magnetankers 54 am Magnetankerschaft 54 zum oberen Kern 32, und (4) Aufbringen einer Vorlast auf die Druckschraubenfeder 62, wodurch die Länge der Druckschraubenfeder 62 verringert wird. Wenn das magnetbetätigte Ventil 10 mit dem Einstellbolzen 56 wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel versehen ist, kann die neutrale Position mittels des Einstellbolzens 56 verschoben werden.
Wenn die neutrale Position somit zum oberen Kern 43 hin verschoben ist, wird der Abstand L1 zwischen dem Magnetanker 54 und dem oberen Kern 32 geringer als der Abstand L2 zwischen dem Magnetanker 54 und dem unteren Kern 34, wie es in Fig. 19 gezeigt ist. Bei dieser Anordnung ist es wahrscheinlicher, dass der Magnetanker 54, der sich an der neutralen Position befindet, zur Schließseite-Endposition bewegt wird, als dass sich dieser zur Öffnungsseite-Endposition bewegt.
Bei der Startsteuerung entsprechend dem zehnten Ausführungsbeispiel steuert die elektronische Steuereinheit 70 die Treiberschaltungen 72 und 74, um den Magnetanker 54 zur Schließseite-Endposition zu bewegen. Auch ist die elektronische Steuereinheit 70 angeordnet, um den Anfangserregerstrom auf die obere elektromagnetische Spule 46 bei einem Start des magnetbetätigten Ventils 10 aufzubringen.
Als nächstes wird die Startsteuerung des magnetbetätigten Ventils 10 entsprechend dem zehnten Ausführungs-. beispiel unter Bezugnahme auf Fig. 20 beschrieben. Fig. 20 ist ein Fließbild, das eine Startsteuerroutine zeigt, die durch die elektronische Steuereinheit 70 ausgeführt werden soll. Diese Startsteuerroutine wird initiiert, wenn der Zündschalter (nicht gezeigt) von AUS auf EIN geschaltet wird.
Die elektronische Steuereinheit 70 bestimmt in Schritt S10, ob eine Anforderung für einen Start des magnetbetätigten Ventils 10 erzeugt wird. Wenn in Schritt S10 bestimmt wird, dass keine Anforderung für einen Start erzeugt wird, führt die elektronische Steuereinheit 70 Schritt S10 erneut aus.
Wenn in Schritt S10 bestimmt wird, dass eine Anforderung für einen Start des magnetbetätigten Ventils 10 erzeugt wird, geht die elektronische Steuereinheit 70 zu Schritt S301, um die Treiberschaltung 72 zu steuern, damit der Erregerstrom auf die obere elektromagnetische Spule 46 aufgebracht wird.
In Schritt S303 bestimmt die elektronische Steuereinheit 70, ob der Magnetanker 54 die Schließseite- Endposition erreicht hat.
Wenn in Schritt S303 bestimmt wird, dass der Magnetanker 54 die Schließseite-Endposition nicht erreicht hat, geht die elektronische Steuereinheit 70 zu Schritt S302, um die Treiberschaltung 74 zu steuern, damit der Erregerstrom an die untere elektromagnetische Spule 48 angelegt wird. Im Anschluss werden Schritt S301 und die anschließenden Schritte erneut ausgeführt.
Wenn die Schritt S310-S303 somit wiederholt ausgeführt werden, erhöht sich die Amplitude des Magnetankers 54 zunehmend; der Magnetanker 54 erreicht anschließend die Schließseite-Endposition. Wenn der Magnetanker 54 die Schließseite-Endposition erreicht, bestimmt die elektronische Steuereinheit 70 in Schritt S303, dass der Magnetankers 54 die Schließseite-Endposition erreicht hat, und geht zu Schritt S304.
In Schritt S304 bewirkt die elektronische Steuereinheit 70, dass die Treiberschaltung 72 den Erregerstrom weiter an der oberen elektromagnetischen Spule 46 anlegt, so dass das Einlassventil 22 in der vollständig geschlossenen Position gehalten wird. Wenn die Sollposition, die während des Startens des magnetbetätigten Ventils 10 erreicht werden soll, die Öffnungsseite-Endposition ist, kann die elektronische Steuereinheit 70 den Ventilöffnungs-Elektromagneten (34, 48) und den Ventilschließ- Elektromagneten (32, 46) steuern, um den Magnetanker 54 von der Schließseite-Endposition zur Öffnungsseite- Endposition zu bewegen, nachdem Schritt S304 ausgeführt wurde.
Wenn die Startsteuerung auf diese Weise durch die elektronische Steuereinheit 70 ausgeführt wird, ist der Magnetanker 54 in der Lage, die Schließseite-Endposition von der neutralen Position aus zu erreichen, ohne dass ein Betrag des Verbrauchs von elektrischer Energie während der Startsteuerung des magnetbetätigten Ventils 10 erhöht wird. Folglich kann der Verbrennungsmotor vorzugsweise gestartet werden, ohne den Betrag des Verbrauchs an elektrischer Energie zu erhöhen.
Da ferner der Anfangserregerstrom an die obere elektromagnetische Spule 46 bei einem Start des magnetbetätigten Ventils 10 beim Prozess des Schritts S301 bis Schritt S303 angelegt wird, kann der Magnetanker 54 von der neutralen Position in die Schließseite-Endposition bewegt werden, wobei ein verringerter Erregerstrom an den Ventilschließseite-Elektromagneten (32, 46) angelegt ist. Somit kann der Verbrauch an elektrischer Energie während der Startsteuerung weiter verringert werden.
Während der Magnetanker 54 im vorstehend beschriebenen zehnten Ausführungsbeispiel zur Ventilschließseite, d. h. zur Schließseite-Endposition, verschoben wird, kann der Magnetanker 54 zur Ventilöffnungsseite, d. h. zur Öffifnungsseite-Endposition hin, verschoben werden.
Es ist jedoch zu bevorzugen, dass die neutrale Position des Magnetankers 54, um den Betrag des Verbrauchs an elektrischer Energie während eine Betriebs des Verbrennungsmotors zu verringern, aus folgenden Gründen zur Ventilschließseite verschoben wird:
Wenn die neutrale Position des Magnetankers 54 zur Ventilöffnungsseite oder Ventilschließseite verschoben wird, wird der Betrag an Erregungsstrom, der zum Halten des Magnetankers 54 in der Endposition, zu der die neutrale Position hin verschoben wird, erforderlich ist, im Vergleich zu dem Fall verringert, in dem die neutrale Position von der mittleren Position nicht verschoben wird, und erhöht sich der Betrag an Erregerstrom, der zum Halten des Magnetankers 54 in der anderen Endposition erforderlich ist, im Vergleich zu dem Fall, in dem die neutrale Position nicht verschoben wird. Es ist ebenfalls festzuhalten, dass eine Zeitdauer, in der das Einlassventil 22 während eines Betriebes des Verbrennungsmotors offen ist, wesentlichen kürzer als eine Zeitdauer ist, in der das Ventil 22 geschlossen ist. Wenn die neutrale Position des Magnetankers 54 zur Ventilschließseite verschoben wird, kann daher der Magnetanker 54 sicher zur Schließseite-Endposition zu dem Zeitpunkt eines Starts des magnetbetätigten Ventils 10 bewegt werden, ohne dass in unerwünschter Weise der Betrag des Erregerstroms wächst, und kann der Betrag an Erregerstrom während des Betriebes des Verbrennungsmotors ebenfalls verringert werden.
In dem Fall, in dem das magnetbetätigte Ventil 10 ein Auslassventil des Verbrennungsmotors zum Öffnen oder Schließen von diesem antreibt, kann die neutrale Position des Magnetankers 54 zur Ventilöffnungsseite verschoben werden, d. h. zur Öffnungsseite-Endposition hin. Im allgemeinen ist der Druck in der Verbrennungskammer 20 hoch, wenn das Auslassventil geöffnet ist, und ist es wahrscheinlich, dass der Betrag an Erregerstrom, der zum Öffnen des Auslassventils erhöht wird. Wenn die neutrale Position des Magnetankers 54 zur Ventilöffnungsseite verschoben wird, ist es wahrscheinlicher, dass das Auslassventil geöffnet wird, und kann der Betrag an Erregerstrom, der zum Öffnen des Auslassventils erforderlich ist, verringert werden.
In dem Fall, in dem die neutrale Position des Magnetankers 54 zur Ventilöffnungsseite verschoben wird, kann ein Verriegelungsmechanismus vorgesehen werden, um den Magnetanker 54 in der Schließseite-Endposition zu halten. Der Verriegelungsmechanismus kann die Form beispielsweise eines Dauermagneten haben, der sich in der Nähe der Schließseite-Endposition befindet, oder kann die eines Mechanismus haben, der in den Innenraum 44 durch einen Hydraulikdruck vorsteht, oder ähnliches, um die Verschiebung des Magnetankers 54 in Ventilöffnungsrichtung zu begrenzen, wenn der Magnetanker 54 zur Öffnungsseite- Endposition bewegt wird.
In diesem Fall kann, selbst wenn die neutrale Position des Magnetankers 54 zur Ventilöffnungsseite verschoben wird, der Betrag an Erregerstrom, der zum Halten des Magnetankers 54 in der Schließseite-Endposition erforderlich ist, verringert werden.

Elftes Ausführungsbeispiel

Als nächstes wird ein elftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 21 beschrieben. Während beim zehnten Ausführungsbeispiel gemäß Vorbeschreibung die neutrale Position des Magnetankers 54 zur Ventilschließseite verschoben wird, so dass es wahrscheinlicher ist, dass der Magnetanker 54 in die Ventilschließrichtung (d. h. zur Schließseite-Endposition hin) bewegt wird, befindet sich die neutrale Position des Magnetankers 54 in der mittleren Position zwischen dem Ventilöffnungs-Elektromagneten (34, 48) und dem Ventilschließ-Elektromagneten (32, 46); es ist jedoch im elften Ausführungsbeispiel immer noch wahrscheinlicher, dass sich der Magnetanker 54 in Ventilschließrichtung bewegt.
Beispiele für Verfahren zur Erhöhung der Wahrscheinlichkeit, dass der Magnetanker 54 zur Schließseite- Endposition hin und nicht zur Öffnungsseite-Endposition bewegt wird, weisen das Vorsehen eines hervorstehenden Abschnitts 80 an einer Fläche des Magnetankers 54 vor, die zum Ventilschließ-Elektromagenten (32, 46) weist, wie es in Fig. 21 gezeigt ist, auf.
Hierbei befindet sich der hervorstehende Abschnitt 80 vorzugsweise an einer Position, in der es weniger wahrscheinlich ist, dass die elektromagnetische Kraft des Ventilschließ-Elektromagneten (32, 46) aufgebracht wird. Da die elektromagnetische Kraft, die durch den Ventilschließ-Elektromagneten (32, 46) erzeugt wird, kleiner ist, wenn der Abstand vom Ventilschließ-Elektromagenten (32, 46) größer ist und der Abstand von der Achse der oberen elektromagnetischen Spule 46 größer ist, ist der hervorstehende Abschnitt 80 beispielsweise vorzugsweise in der Nähe des Umfangs der Fläche des Magnetankers 54 vorgesehen, die zum Ventilschließ-Elektromagneten (32, 46) weist.
Wenn der hervorstehende Abschnitt 80 auf diese Weise gemäß Vorbeschreibung am Magnetanker 54 vorgesehen ist, ist es wahrscheinlicher, dass die elektromagnetische Kraft des Ventilschließ-Elektromagneten (32, 46) an den Umfangsabschnitt des Magnetankers 54 angelegt wird. Somit ist es im Vergleich zur elektromagnetischen Kraft des Ventilöffnungs-Elektromagneten (34, 46) wahrscheinlicher, dass die elektromagnetische Kraft des Ventilschließ- Elektromagneten (32, 46) auf den Magnetanker 54 wirkt, der sich in der neutralen Position befindet.
Wenn die Treiberschaltungen 72 und 74 während der Startsteuerung gesteuert werden, um den Magnetanker 54 in die Ventilschließ-Endposition zu bewegen, kann das magnetbetätigte Ventil 10 sicher gestartet werden, ohne den Betrag des Verbrauchs an elektrischer Energie, der für die Startsteuerung erforderlich ist, zu erhöhen. Wenn der Anfangserregerstrom an die obere elektromagnetische Spule 46 während der Startsteuerung angelegt wird, kann ferner der Betrag des Verbrauchs an elektrischer Energie, der für die Startsteuerung erforderlich ist, weiter verringert werden.
Während der hervorstehende Abschnitt 80 im Beispiel von Fig. 21 an einem Abschnitt des Magnetankers 54 vorgesehen ist, der zum Ventilschließmagneten (32, 46) weist, kann ein hervorstehender Abschnitt an einem Abschnitt des Magnetankers 54 vorgesehen sein, der zum Ventilöffnungsmagneten (34, 48) weist. In dem Fall, in dem der hervorstehende Abschnitt an einem Abschnitt des Magnetankers 54vorgesehen ist, der zum Ventilöffnungs-Elektromagneten (34, 48) weist, ist jedoch der Magnetanker 54 anordnet, um zur Öffnungsseite-Endposition während der Startsteuerung bewegt zu werden.
Beim elften Ausführungsbeispiel ist der hervorstehende Abschnitt 80 an der Fläche des Magnetankers 54 vorgesehen, die zum Ventilschließ-Elektromagneten (32, 46) weist, so dass es wahrscheinlicher ist, dass der Magnetanker 54, der sich an der neutralen Position befindet, in Ventilschließrichtung als in Ventilöffnungsrichtung bewegt wird. Statt des Vorsehens des hervorstehenden Abschnitts 80 kann jedoch die magnetische Permeabilität an der Fläche des Magnetankers 54, die zur Ventilschließ- Elektromagneten (32, 46) weist, höher als die an der Fläche, die zum Ventilöffnungs-Elektromagneten (34, 8) weist, gestaltet werden, oder kann die magnetische Permeabilität des obere Kerns 32 höher als die das unteren Kerns 34 gestaltet werden. In diesen Fällen wird die elektromagnetische Kraft, die vom Ventilschließ- Elektromagneten (32, 46) an den Magnetanker 54 angelegt wird, größer als die elektromagnetische Kraft, die vom Ventilöffnungs-Elektromagneten (34, 48) an den Magnetanker 54 angelegt wird; daher ist es wahrscheinlicher, dass der Magnetanker 54 in Ventilschließrichtung bewegt wird, als dass dieser in Ventilöffnungsrichtung bewegt wird.
Somit kann, wenn die Treiberschaltungen 72 und 74 während der Startsteuerung gesteuert werden, um den Magnetanker 54 zur Schließseite-Endposition zu bewegen, das magnetbetätigte Ventil 10 sicher gestartet werden, ohne den Betrag des Verbrauchs an elektrischer Energie, der für die Startsteuerung erforderlich ist, zu erhöhen. Da die neutrale Position des Magnetankers 54 nicht zur Ventilschließseite verschoben werden muss, kann ferner der Betrag an Erregerstrom, der an den Ventilöffnungs- Elektromagneten (34, 38) angelegt werden soll, zur Bewegung des Magnetankers 54 in Ventilöffnungsrichtung im Vergleich zu dem Fall verringert werden, in dem die neutrale Position des Magnetankers 54 zur Ventilschließseite verschoben wird.
Beim ersten bis elften Ausführungsbeispiel gemäß Vorbeschreibung ist der Verbrennungsmotor 100 ein Viertakt-, Vier-Zyklus-Benzinmotor, der mit vier Zylindern versehen ist; jeder Zylinder hat zwei magnetbetätigte Ventile eines Einlasssystems und zwei magnetbetätigte Ventile eines Auslasssystems. Die Erfindung kann jedoch auf andere Typen von Verbrennungsmotoren angewendet werden.
Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Steuerung des Startens eines magnetbetätigten Ventils für einen Verbrennungsmotor wird somit, wenn eine Aufforderung für ein Starten des magnetbetätigten Ventils erzeugt wird, eine vorläufige Sollposition, in die ein Magnetanker wahrscheinlich bewegt werden soll, bestimmt und wird der Magnetanker in die bestimmte vorläufige Sollposition bewegt. Wenn die vorläufige Sollposition von einer vorbestimmten Sollposition verschieden ist, wird der Magnetanker in die Sollposition bewegt, nachdem dieser von der neutralen Position in die vorläufige Sollposition bewegt wurde.

Claims

1. Verfahren zum Steuern des Startens eines magnetbetätigten Ventils eines Verbrennungsmotors, bei dem ein Magnetanker, der sich gemeinsam mit einem Ventilkörper eines Einlassventils oder eines Auslassventils bewegt, durch ein Paar von elastischen Elementen an einer neutralen Position zwischen einer Öffnungsseite-Endposition und einer Schließseite-Endposition federnd gestützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetanker während einer Startperiode des magnetbetätigten Ventils in eine der Positionen aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite-Endposition bewegt wird, bei der im Vergleich zur anderen Endposition eine höhere Wahrscheinlichkeit vorliegt, dass der Magnetanker in diese bewegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die eine Position, in der eine höhere Wahrscheinlichkeit vorliegt, dass der Magnetanker in diese bewegt wird, sich von einer vorbestimmten Sollposition unterscheidet, der Magnetanker in die Sollposition bewegt wird, nachdem dieser in die eine Position bewegt wurde, bei der eine höhere Wahrscheinlichkeit dafür vorliegt, dass der Magnetanker in diese bewegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Position aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite-Endposition, bei der eine höhere Wahrscheinlichkeit dafür vorliegt, dass der Magnetanker diese von der neutralen Position erreicht, als eine vorläufige Sollposition bei einem Starten der Startperiode des magnetbetätigten Ventils bestimmt wird, und der Magnetanker in die Sollposition bewegt wird, nachdem dieser zur vorläufigen Sollposition bewegt wurde.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
das magnetbetätigte Ventil in einer solchen Weise aufgebaut ist, dass es wahrscheinlicher ist, dass der Magnetanker, der sich in der neutralen Position befindet, in eine Position aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite-Endposition als in die andere Endposition bewegt wird, und
der Magnetanker in die eine Position aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite-Endposition während der Startperiode des magnetbetätigten Ventils bewegt wird.

5. Startsteuervorrichtung zum Steuern des Startens eines magnetbetätigten Ventils eines Verbrennungsmotors, wobei das magnetbetätigte Ventil aufweist: einen Magnetanker, der sich zusammen mit einem Ventilkörper bewegt, ein Paar an elastischen Einrichtungen, die sich an entgegengesetzten Seiten des Magnetankers befinden, zum Drücken des Magnetankers zu einer neutralen Position zwischen einer vollständig geöffneten Position und einer vollständig geschlossenen Position hin, einen Ventilöffnungs- Elektromagneten, der eine elektromagnetische Kraft entgegen der elastischen Kraft von einer Einrichtung des Paares elastischer Einrichtungen erzeugt, um den Magnetanker zu einer Öffnungsseite-Endposition hin, die der vollständig geöffneten Position entspricht, zu bewegen, und einen Ventilschließ-Elektromagneten, der eine elektromagnetische Kraft entgegen der elastischen Kraft der anderen Einrichtung des Paares der elastischen Einrichtungen erzeugt, um den Magnetanker zu einer Schließseite- Endposition hin zu bewegen, die der vollständig geschlossenen Position entspricht, wobei die Steuervorrichtung angepasst ist, um den Magnetanker von der neutralen Position zur Öffnungsseite-Endposition oder Schließseite- Endposition als eine vorbestimmte Sollposition während einer Startperiode des magnetbetätigten Ventils zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass diese aufweist
eine Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition zum Bestimmen einer Position aus Öffnungsseite- Endposition und Schließseite-Endposition, bei der im Vergleich zur anderen Endposition eine höhere Wahrscheinlichkeit dafür vorliegt, dass der Magnetanker diese von der neutralen Position erreicht, bei einem Start der Startperiode des magnetbetätigten Ventils als eine vorläufige Sollposition, und
eine Steuereinrichtung zum Steuern des Ventilöffnungs-Elektromagneten oder des Ventilschließ- Elektromagneten, um den Magnetanker zur vorläufigen Sollposition zu bewegen, die durch die Einrichtung zum Bestimmung der vorläufigen Sollposition bestimmt wurde, und zum anschließenden Bewegen des Magnetankers in die vorbestimmte Sollposition.

6. Startsteuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition eine Speichereinrichtung zum Speichern einer vorläufigen Sollposition aufweist, die zuvor bezüglich des magnetbetätigten Ventils erhalten wird, und
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition die vorläufige Sollposition auf der Grundlage der vorläufigen Sollposition, die in der Speichereinrichtung gespeichert ist, bestimmt.

7. Startsteuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition ferner eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Temperatur des Verbrennungsmotors aufweist,
die Speichereinrichtung eine Beziehung zwischen der Temperatur des Verbrennungsmotors und der vorläufigen Sollposition speichert, wobei die Beziehung zuvor bezüglich des magnetbetätigten Ventils erhalten wird, und
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition die vorläufige Sollposition auf der Grundlage der Temperatur des Verbrennungsmotors, die durch die Temperaturerfassungseinrichtung erfasst wird, und der in der Speichereinrichtung gespeicherten Beziehung bestimmt.

8. Startsteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung eine Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Position des Magnetankers aufweist,
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition die vorläufige Sollposition auf der Grundlage der neutralen Position, die durch die Positionserfassungseinrichtung unmittelbar vor einem Start der Startperiode des magnetbetätigten Ventils erfasst wurde, der Öffnungsseite-Endposition, die durch die Positionserfassungseinrichtung unmittelbar nach dem Abschluss der Startperiode des magnetbetätigten Ventils erfasst wurde, und der Schließseite-Endposition, die durch die Positionserfassungseinrichtung unmittelbar nach dem Abschluss der Startperiode des magnetbetätigten Ventils erfasst wurde, beurteilt, und
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition die in der Speichereinrichtung gespeicherte Beziehung auf der Grundlage eines Beurteilungsergebnisses der vorläufigen Sollposition und der Temperatur des Verbrennungsmotors, die durch die Temperaturerfassungseinrichtung erfasst wurde, aktualisiert.

9. Startsteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung eine Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Position des Magnetankers aufweist,
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition die vorläufige Sollposition auf der Grundlage der Öffnungsseite-Endposition, die durch die Positionserfassungseinrichtung unmittelbar vor dem Abschluss eines Betriebes des Verbrennungsmotors erfasst wurde, der Schließseite-Endposition, die durch die Positionserfassungseinrichtung unmittelbar vor Abschluss des Betriebes des Verbrennungsmotors erfasst wurde, und der neutralen Position, die durch die Positionserfassungseinrichtung erfasst wurde, wenn der Magnetanker nach Beendigung des Betriebes der Verbrennungsmotors stillsteht, beurteilt und
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition die in der Speichereinrichtung gespeicherte Beziehung auf der Grundlage eines Ergebnisses der Beurteilung der vorläufigen Sollposition und der Temperatur des Verbrennungsmotors, die durch die Temperaturerfassungseinrichtung erfasst wird, aktualisiert.

10. Startsteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition die vorläufige Sollposition auf der Grundlage eines integrierten Wertes des Erregerstroms, der an den Ventilöffnungs-Elektromagneten angelegt wird und der erhalten wird, während sich der Verbrennungsmotor in einem ersten Betriebszustand befindet, und eines integrierten Wertes des Erregerstroms, der an den Ventilschließelektromagneten angelegt wird und der erhalten wird, während sich der Verbrennungsmotor in einem zweiten Betriebszustand befindet, beurteilt und
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition die in der Speichereinrichtung gespeicherte Beziehung auf der Grundlage eines Ergebnisses der Beurteilung der vorläufigen Sollposition und der Temperatur des Verbrennungsmotors, die durch die Temperaturerfassungseinrichtung erfasst wird, aktualisiert.

11. Startsteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition eine Geschwindigkeitserfassungseinrichtung aufweist, die eine Geschwindigkeit eines Elements erfasst, das sich zusammen mit dem Ventilkörper bewegt,
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition die vorläufige Sollposition auf der Grundlage der maximalen Geschwindigkeit des Elements, das sich in eine Ventilöffnungsrichtung bewegt, und der maximalen Geschwindigkeit des Elements, das sich in eine Ventilschließrichtung bewegt, die durch die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung während eines Betriebs des Verbrennungsmotors erfasst werden, beurteilt, und
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition die in der Speichereinrichtung gespeicherte Beziehung auf der Grundlage eines Ergebnisses der Beurteilung der vorläufigen Sollposition und der Temperatur des Verbrennungsmotors, die durch die Temperaturerfassungseinrichtung erfasst wird, aktualisiert.

12. Startsteuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung eine Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Position des Magnetankers aufweist;
wobei die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition eine Speichereinrichtung und eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Temperatur des Verbrennungsmotors aufweist, wobei die Speichereinrichtung eine erste Beziehung zwischen der Temperatur des Verbrennungsmotors und einem Ausgabewert der Positionserfassungseinrichtung, wenn sich der Magnetanker in der Öffnungsseite-Endposition befindet, und eine zweite Beziehung zwischen der Temperatur des Verbrennungsmotors und einem Ausgabewert der Positionserfassungseinrichtung, wenn sich der Magnetanker in der Schließseite-Endposition befindet, speichert,
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition Ausgabewerte der Positionserfassungseinrichtung, wenn sich der Magnetanker an der Öffnungsseite- Endposition bzw. der Schließseite-Endposition befindet, auf der Grundlage der Temperatur des Verbrennungsmotors, die durch die Temperaturerfassungseinrichtung bei einem Start der Startperiode des magnetbetätigten Ventils erfasst wird, und der ersten und zweiten Beziehung, die in der Speichereinrichtung gespeichert ist, einschätzt, und
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition die vorläufige Endposition auf der Grundlage der geschätzten Ausgabewerte und eines Ausgabewertes der Positionserfassungseinrichtung, der momentan gemessen wird, wenn sich der Magnetanker an der neutralen Position befindet, bestimmt.

13. Startsteuervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition die erste Beziehung und die zweite Beziehung auf der Grundlage einer Ausgangsspannung der Positionserfassungseinrichtung, die momentan gemessen wird, wenn sich der Magnetanker an der Öffnungsseite-Endposition während eines Betriebes des Verbrennungsmotors befindet, einer Ausgangsspannung der Positionserfassungseinrichtung, die momentan gemessen wird, wenn sich der Magnetanker an der Schließseite-Endposition während des Betriebes des Verbrennungsmotors befindet, und der Temperatur des Verbrennungsmotors, die durch die Temperaturerfassungseinrichtung erfasst wurde, aktualisiert.

14. Startsteuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung eine Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Position des Magnetankers aufweist,
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition eine Speichereinrichtung und eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Temperatur des Verbrennungsmotors aufweist,
die Speichereinrichtung einen mathematischen Ausdruck zum Einschätzen eines Ausgabewertes der Positionserfassungseinrichtung, wenn sich der Magnetanker an der Öffnungsseite-Endposition befindet, auf der Grundlage der Temperatur des Verbrennungsmotors und einen mathematischen Ausdruck zum Einschätzen eines Ausgabewertes der Positionserfassungseinrichtung, wenn sich der Magnetanker an der Schließseite-Endposition befindet, auf der Grundlage der Temperatur des Verbrennungsmotors speichert,
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition den Ausgabewert der Positionserfassungseinrichtung, wenn sich der Magnetanker an der Öffnungsseite- Endposition befindet, und den Ausgabewert der Positionserfassungseinrichtung, wenn sich der Magnetanker an der Schließseite-Endposition befindet, auf der Grundlage der Temperatur des Verbrennungsmotors, die durch die Temperaturerfassungseinrichtung bei einem Start der Startperiode des magnetbetätigten Ventils erfasst wurde, und der mathematischen Ausdrücke, die in der Speichereinrichtung gespeichert sind, einschätzt, und
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition die vorläufige Sollposition auf der Grundlage eines Ausgabewertes der Positionserfassungseinrichtung, der momentan gemessen wird, wenn sich der Magnetanker in der neutralen Position befindet, und der eingeschätzten Ausgabewerte der Positionserfassungseinrichtung bestimmt, und
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition die mathematischen Ausdrücke auf der Grundlage der Temperatur des Verbrennungsmotors, die durch die Temperaturerfassungseinrichtung während eines Betriebs des Verbrennungsmotors erfasst wird, und der Ausgabewerte der Positionserfassungseinrichtung, die während des Betriebs des Verbrennungsmotors momentan gemessen werden, aktualisiert.

15. Startsteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
das magnetbetätigte Ventil eine Schlageinstelleinrichtung aufweist, die sich zwischen dem Ventilkörper und dem Magnetanker befindet,
die Speichereinrichtung der Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition eine erste und eine zweite Beziehung zwischen der Temperatur des Verbrennungsmotors und der vorläufigen Sollposition speichert, wobei diese Beziehungen zuvor bezüglich des magnetbetätigten Ventils erhalten werden, die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition ferner eine Einrichtung zum Erfassen der verstrichenen Zeit zum Erfassen einer verstrichenen Zeit von einem Zeitpunkt, zu dem der letzte Betrieb des Verbrennungsmotors abgeschlossen ist, aufweist,
die Steuereinrichtung eine Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Position des Magnetankers des magnetbetätigten Ventils aufweist,
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition die vorläufige Sollposition auf der Grundlage der Temperatur des Verbrennungsmotors, die durch die Temperaturerfassungseinrichtung erfasst wird, und der ersten Beziehung, wenn die verstrichene Zeit gleich einem Referenzwert oder größer als dieser ist, bestimmt, die vorläufige Sollposition auf der Grundlage der neutralen Position, die durch die Positionserfassungseinrichtung unmittelbar vor einem Start der Startperiode des magnetbetätigten Ventils erfasst wird, der Öffnungsseite- Endposition, die durch die Positionserfassungseinrichtung unmittelbar nach Abschluss der Startperiode des magnetbetätigten Ventils erfasst wird, und der Schließseite- Endposition, die durch die Positionserfassungseinrichtung unmittelbar nach Abschluss der Startperiode des magnetbetätigten Ventils erfasst wird, beurteilt und die erste Beziehung auf der Grundlage der Temperatur des Verbrennungsmotors, die durch die Temperaturerfassungeinrichtung erfasst wird, und eines Ergebnisses der Beurteilung der vorläufigen Sollposition aktualisiert, und
die Einrichtung zur Bestimmung der vorläufigen Sollposition die vorläufige Sollposition auf der Grundlage der Temperatur des Verbrennungsmotors, die durch die Temperaturerfassungseinrichtung erfasst wurde, und der zweiten Beziehung, wenn die verstrichene Zeit kleiner als der Referenzwert ist, bestimmt, die vorläufige Sollposition auf der Grundlage der Öffnungsseite-Endposition, die durch die Positionserfassungseinrichtung unmittelbar vor Beendigung des Betriebes des Verbrennungsmotors erfasst wurde, der Schließseite-Endposition, die durch die Positionserfassungseinrichtung unmittelbar vor Abschluss des Betriebes des Verbrennungsmotors erfasst wurde, und der neutralen Position, die durch die Positionserfassungseinrichtung erfasst wird, wenn der Magnetanker nach Beendigung des Betriebes des Verbrennungsmotors stillsteht, beurteilt und die zweite Beziehung auf der Grundlage der Temperatur des Verbrennungsmotors, die durch die Temperaturerfassungseinrichtung erfasst wird, und eines Ergebnisses der Beurteilung der vorläufigen Sollposition aktualisiert.

16. Startsteuervorrichtung zum Steuern des Startens eines magnetbetätigten Ventils eines Verbrennungsmotors, wobei das magnetbetätigte Ventil einen Magnetanker, der sich zusammen mit einem Ventilkörper eines Einlassventils oder eines Auslassventils bewegt, und ein Paar an elastischen Elementen, die den Magnetanker an einer neutralen Position zwischen einem Ventilöffnungs-Elektromagneten und einem Ventilschließ-Elektromagneten federnd stützen, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetanker so aufgebaut ist, dass es wahrscheinlicher ist, dass dieser in eine Position aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite-Endposition im Vergleich zur anderen Position bewegt wird, und der Ventilöffnungs- Elektromagnet oder der Ventilschließ-Elektromagnet gesteuert wird, um den Magnetanker zu der einen Position aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite- Endposition hin während einer Startperiode des magnetbetätigten Ventils zu bewegen.

17. Startsteuervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die neutrale Position des Magnetankers von einer mittleren Position zwischen dem Ventilöffnungs-Elektromagneten und dem Ventilschließ- Elektromagneten zu der einen Position aus Öffnungsseite- Endposition und Schließseite-Endposition hin verschoben wird.

18. Startsteuervorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die eine der Positionen aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite-Endposition die Schließseite-Endposition ist.

19. Startsteuervorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die eine der Positionen aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite-Endposition die Schließseite-Endposition ist, wenn sich der Magnetanker zusammen mit dem Einlassventil bewegt, und die Öffnungsseite-Endposition ist, wenn sich der Magnetanker zusammen mit dem Auslassventil bewegt.

20. Startsteuervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorsprung an einer der Flächen aus Öffnungsseitenfläche und Schließseitenfläche des Magnetankers, die zu einer der Positionen aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite-Endposition weist, vorgesehen ist.

21. Startsteuervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Flächen aus Öffnungsseitenfläche und Schließseitenfläche des Magnetankers, die zu der einen Position aus Öffnungsseite-Endposition und Schließseite-Endposition weist, eine höhere magnetische Permeabilität als die andere Fläche hat.

22. Startsteuervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetbetätigte Ventil ferner einen Mechanismus aufweist, der den Magnetanker an der anderen Endposition hält.